Анализ и исследование основных типов современных сошников

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ и исследование основных типов современных сошников

В.Р. ПЕТРОВЕЦ, С.В. КОЛОС

Аннотация

В настоящей статье авторами проводится анализ распространенных типов сошников для посева основных зерновых культур. Основное внимание уделено оценке результатов наблюдений за видимым перемещением частиц почвы и по величине деформации почвы после прохода сошника, в частности - качеству их работы по бороздообразованию. Указаны преимущества и недостатки анализируемых сошников и приведены опытные данные.

The article analyzes widely distributed types of ploughshares for sowing of the main grain crops. Special attention has been given to the results of research into visible moving of soil particles and the level of soil deformation after the ploughshare passing, in particular the quality of their furrow-formation work. We have shown advantages and drawbacks of examined ploughshares and shown test data. сошник посев зерновой почва

Введение

Основная цель посева заключается в обеспечении оптимальных условий прорастания семян и в дальнейшем развития растений, которые в основном зависят от оптимального сочетания трех факторов: водного, воздушного и теплового. Известно, что лучшее сочетание водного, воздушного и теплового факторов отмечается, когда семена равномерно распределены по площади поля на заданную (оптимальную) глубину. При этом они должны быть уложены на плотный слой почвы и прикрыты рыхлым слоем почвы мелкокомковатой структуры. Несоблюдение любого из этих требований ведет к снижению урожайности 1, с. 5.

Одним из условий получения равных и дружных всходов необходимой густоты является соблюдение оптимальной технологии посева. Во-первых, это создание плотного ложа, обеспечивающего постоянный капиллярный приток влаги к высеянным семенам, а следовательно, их быстрое набухание и дружное прорастание. Во-вторых, необходимо оптимальное размещение семян по глубине и равномерное распределение по площади, что обеспечивает им адекватный водный, тепловой и пищевой режимы, требующиеся для прорастания и формирования мощного узла кущения, вторичных корней. Именно в этот период закладываются основы будущей высокой урожайности, устойчивость к полеганию, стрессовым факторам. Процесс сева, являясь важнейшим звеном в технологии возделывания зерновых, зависит прежде всего от конструкции рабочих органов, укладывающих семена в почву 2, с. 1.

Сошник должен удовлетворять следующим требованиям: открывать бороздки одинаково заданной глубины; не выносить нижние слои почвы на поверхность во избежание потери влаги; уплотнять дно бороздок для восстановления капиллярности почвы; не нарушать равномерность потока семян. На существующих сеялках и посевных агрегатах в настоящее время применяются различные сошники, от правильного выбора и применения которых во многом зависит судьба урожая 1, с. 26.

Основная часть

На сегодняшний день производители сельскохозяйственных машин предлагают целый ряд сошников различного типа, из которого можно выделить пять основных типов: однодисковый, двухдисковый, долотовидный, килевидный и анкерный.

При выборе посевных машин возникает вопрос: «Какой сошник предпочесть?»

Тенденции и предпочтения говорят сегодня сами за себя: анкерные сошники выходят из моды, а долотовидные используются только при определенных условиях. Все больше аграриев предпочитают приобретать сеялки с одно- или двухдисковыми сошниками. На сегодняшний день около 85% всех посевных агрегатов производители сельхозмашин поставляют с вышеуказанными рабочими органами. Связано это с тем, что важным пунктом для производителей является предложение рынку разнообразного оборудования. При этом не имеет особого значения, применяет ли хозяйство безотвальную обработку почв или же предпочитает вспашку плугом. Производители сельхозмашин хотят быстро и эффективно реагировать на предпочтения и спрос потребителей на посевную технику [3].

Сошники, используемые в традиционной технологии, создают различные профили посевной бороздки. Обычно используются сошники с двумя вариантами профиля посевной бороздки: V-образная щель и U-образная щель (рис. 1).

Рис. 1 Профили посевных борозд в суглинистых почвах: А - V-образные, Б - U-образные; при влажности почвы: 1 - 15%, 2 - 20%, 3 - 27%

Однодисковые сошники оснащают сферическими или плоскими дисками. Этот тип сошников (рис. 2) в последнее десятилетие получил широкое распространение, имея ряд существенных преимуществ. При работе они образуют U-образный профиль посевной бороздки.

Рис. 2 Однодисковый сошник

Однодисковые сошники имеют ряд преимуществ, к которым относятся: более высокая универсальность и надежность работы на любых агрофонах, в том числе и с растительными остатками; простые и легкие в обслуживании. Но при их использовании следует учитывать и тот фактор, что после прохода такого сошника остается гребнистая поверхность. Качество работы всех однодисковых сошников (с плоским либо тарельчатым диском) зависит от угла к направлению движения. При повышенных скоростях посевная бороздка образуется шире и мельче, чем при пониженных. При этом на рыхлой почве грунт откидывается на расстояние, затрудняющее его возврат. К недостаткам такого типа сошников можно отнести: возможность втягивания растительных остатков в посевную бороздку, быстрая изнашиваемость и отсутствие уплотнения почвы как у основания, так и по бокам посевной бороздки.

Двухдисковые сошники (рис. 3) при работе образуют V-образный профиль посевной бороздки. Они тяжелые, глубоко погружаются в почву, неравномерно укладывают семена по глубине и разбрасывают их по горизонтам, в результате чего только до 40% высеянных семян заделываются на требуемую оптимальную глубину. Несмотря на это, они в последние годы стали широко применяться на посевных машинах ведущих европейских фирм.

Рис. 3 Двухдисковый сошник

По ходу сева двухдисковые сошники отчасти способствуют созданию микросреды вокруг высеваемых семян. Положительное действие двухдисковых сошников в том, что они производят посев без блокирования за счет растительных остатков. Конструкция сравнительно простая и легкая в обслуживании. Наибольшие недостатки: высокое проникающее усилие; зависимость от состояния почвы, тенденция затягивания растительных остатков внутрь бороздки, что мешает осуществлению контакта семян и почвы на сухих грунтах, а во влажных почвах, приводящих к образованию жировых кислот, отрицательно влияют на развитие семян.

По данным полевых агрономических опытов, двухдисковые сошники по сравнению с килевидными снижают урожайность на 2-3 ц/га. При их применении требуется довсходовое и послевсходовое прикатывание почвы, что повышает равномерность заделки семян и улучшает их контакт с почвой. Такого типа сошники хорошо пригодны для посева по мульче.

Долотовидные сошники (рис. 4) рыхлят даже сухую, твердую почву и справляются с толстыми мульчирующими слоями. Кроме посева, не производится никакой другой обработки почвы. При работе они образуют U-образный профиль посевной бороздки. Сошник выполнен подобно лапе культиватора и работает при помощи своего нижнего зацепления на установленной глубине. Техника позволяет использовать высокие рабочие скорости и является хорошей альтернативой для больших площадей.

Рис. 4 Долотовидный сошник

На первый взгляд такие сошники имеют лишь положительные стороны: очень хорошую пригодность для посева по мульче, высокую производительность, возможность прямого посева и простую конструкцию. Но у них существует и ряд недостатков: при посеве по мульче необходима предварительная обработка культиватором, при использовании машин с рамной конструкцией поверхность поля должна быть хорошо выровнена.

Обычно анкерные сошники (рис. 5) образуют U-образный профиль посевной бороздки. При влажных условиях они сглаживают основание посевной бороздки, а иногда и ее стенки, что негативно влияет на развитие корневой системы проростка, особенно при высыхании почвы и образовании корки. Разрывное действие сошника сопровождается образованием вдоль посевной бороздки полосок рыхлой почвы, которую используют для заделки семян. Характер и количество рыхлой почвы зависят от влажности и скорости движения. Часто на тяжелых глинистых почвах невозможно получить рыхлую субстанцию для закрытия посевной бороздки. Иногда за несколько часов сухой погоды края посевной бороздки становятся ломкими и осыпаются вниз под действием загортачей, обеспечивающих заделку семян. Качество покрытия высеянных семян рыхлой почвой после прохождения анкерного сошника целиком зависит от времени, что очень неудобно.

Рис. 5 Анкерный сошник

Проблемой при использовании анкерных сошников является их быстрая изнашиваемость. В течение срока службы они постоянно видоизменяются, что затрудняет анализ зависимости формы посевной бороздки от формы сошника.

Сошники этого типа удобны тем, что качество их работы меньше зависит от скорости движения и они не затягивают в посевную бороздку растительные остатки. Это является плюсом для прохождения сеялки, но минусом с точки зрения создания микроклимата.

Главным недостатком анкерных сошников является высокий уровень износа и слабая способность к управлению растительными остатками.

Однодисково-анкерный сошник (рис. 6) сочетает достоинства и дисковых, и анкерных сошников, так как бороздку образовывают совместным действием киля и диска, установленного под углом атаки к направлению движения. Благодаря такому устройству, как и у килевидного сошника, качественно образуется бороздка и равномерно укладываются семена по глубине, при этом предотвращается сгруживание и забивание его почвой. При работе он создает U-образный профиль посевной бороздки.

Рис. 6 Однодисково-анкерный сошник

Для более наглядного представления об эффективности анализируемых сошников необходимо произвести оценку качества их работы по бороздообразованию [4]. Оценка велась по результатам наблюдений за видимым перемещением частиц почвы и по величине деформации почвы после прохода сошника [5, 6].

Анализ полученных данных, представленных на рис. 7, показывает, что у долотовидного сошника наибольшее значение суммарных высот ординат H (до 20 мм), это свидетельствует о нерациональной конструкции сошника. Что касается остальных сравниваемых сошников, то профили образуемых ими посевных борозд схожи, а это говорит об их взаимозаменяемости.

Самым эффективным сошником из четырех типов является анкерно-дисковый, который практически не создает гребней, хотя на различных типах экспериментальные данные будут отличаться от представленных.

Заключение

В результате многочисленных испытаний, наблюдений и исследований установлено, что все существующие сошники сеялок не способны образовывать бороздки с необходимой плотностью дна.

При выборе того или иного типа сошников необходимо учитывать природно-климатические условия и типы почв, на которых он будет работать, ведь от этих факторов напрямую зависит их эффективность использования и, следовательно, урожайность возделываемых культур.

Исходя из анализа экспериментальных данных следует вывод, что самыми эффективными в использовании практически на всех типах почв являются анкерно-дисковые сошники. Из-за отсутствия создаваемых гребней они могут работать в составе как сеялочных, так и комбинированных почвообрабатывающе-посевных агрегатов при высеве семян на достаточно больших скоростях (до 20 км/ч) и при этом исключить сгруживание и отброс почвы в сторону, а также создавать уплотненное ложе бороздок.

Литература

1. Выбор и использование комбинированных почвообрабатывающее-посевных агрегатов в условиях Республики Беларусь: рекомендации / Н.Д. Лепешкин, А.А. Точицкий, С.Ф. Лойко; НАН Беларуси РУП «Научно-практический центр национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства». Минск, 2007. 48 с.

2. Гайдуков, В.А. Повышение качества посева зерновых культур сошниковой группой с распределением и прикатыванием семян по ленте: автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук / В.А. Гайдуков; Бел. госуд с.-х. акад. Горки, 1998. 18 с.

3. Сельхозтехника // Техника от top agrar [Электронный ресурс]. 2010. Режим доступа: www.profi.com/rossia. Дата доступа: 12.12.2010.

4. Методика оценки бороздообразования / М.: ВИМ, 1971. 40 с.

5. Теоретические и технологические основы посева сельскохозяйственных культур: сб. трудов / Всесоюзн. акад. с.х. наук; науч. ред. В.И. Анискин. М., 1990. 53 с.

6. Давлетшин, М.М. Дисковый сошник для отечественных зернотуковых сеялок / М.М. Давлетшин, Д.Т. Атнагулов // Вес. Башк. гос. унив. 2010. №3.С. 30-33.

7. Кленин, Н.И. Сельскохозяйственные машины / Н.И. Кленин, С.Н. Киселев, А.Г. Левшин. М.: КолосС, 2008. 816 с.

8. Петровец, В.Р. Сельскохозяйственные машины: практикум / В.Р. Петровец, Н.В. Чайчиц. Минск: Ураджай, 2002.

9. Теоретические и технологические основы посева сельскохозяйственных культур: сб. науч. трудов / ВИМ механизации сельского хозяйства; науч. ред. С.А. Ма. М., 1990. 93 с.

Размещено на Allbest.ru