Введение

В хозяйствах АПК Алтайского края основу различных типов сеялочных агрегатов составляют следующие сошники: дисковые, лаповые, анкерные. Накопленный опыт модернизации серийно выпускаемых сошников показывает на высокий уровень технологических параметров их функционирования, их способность существенно повысить качество посева. Особого внимания заслуживает модернизация лаповых сошников. Анализ зарубежных комбинированных посевных комплексов для прямого посева показывает, что основную долю применяемых конструкций сошников составляют дисковые и анкерные сошники. Этому есть научное обоснование технического оснащения сеялочных агрегатов. В этом направлении работают и отечественные предприятия по производству посевной техники.

Считаем, что обзор и анализ посевных машин с различными типами сошников позволит руководителям сельскохозяйственных предприятий, научным работникам лучше ориентироваться в предлагаемых технологиях посева, а заводам-изготовителям посевных машин определиться с перспективным направлением развития машин данного типа [1].

Поэтому целью настоящей работы является обзор и анализ конструкций сошников сеялочных агрегатов с разработкой их классификации.

Задачи настоящего исследования:

1. Провести анализ сошников, применяемых в сеялках и посевных комплексах для прямого посева по стерне.
2. Предложить классификацию сошников посевных машин.

Основная часть

Анализ существующих посевных агрегатов, применяемых в современных технологиях посева с различными сошниками, позволяет определить их технологические возможности [2]. Как показывает анализ, да и практический опыт применения того или другого типа сошников, наибольшим спросом пользуются комбинированные сошники [3, 4, 5, 6, 7].

Проследим тенденцию развития основных способов посева зерновых культур по максимальному количеству патентов на изобретения (полезные модели) (рисунок 1):

1. одновременное внесение различных форм минеральных удобрений;
2. посев зерновых культур, учитывающий общие вопросы совершенствования способов их посева;
3. бороздковый посев (посев в борозды);
4. посев зерновых в полосы;
5. разбросной способ посева;
6. рядковый способ посева;
7. грядный способ посева.

Рис. 1. Динамика патентования способов посева зерновых: 1 — способы посева зерновых с одновременным внесением различных форм минеральных удобрений; 2 — посев зерновых, учитывающий общие вопросы совершенствования способов их посева; 3 — способ посева в борозды (бороздковый посев); 4 — способ посева зерновых в полосы (полостной посев); 5 — посев зерновых разбросным способом; 6 — посев зерновых рядковым способом; 7 — грядный способ посева

Для реализации отмеченных способов посева необходимы и соответствующие рабочие органы (РО)– сошники. Их совершенствование проводится по нескольким направлениям:

— при посеве по стерне или при прямом посеве первенство принадлежит лаповым РО (36 %);

— совершенствуются конструкции комбинированных рабочих органов, обеспечивающих посев зерновых с одновременной обработкой почвы для посева и уничтожения сорняков (23 %);

— высок ресурс совершенствования РО с использованием однодисковых сошников (9 %);

— изыскиваются различные способы совершенствования и использования при посеве зерновых двухдисковых сошников (4,1 %);

— широкое применение находят долотообразные РО и прослеживается тенденция их дальнейшего совершенствования (3,2 %);

Расширяется тенденция по созданию новых сошниковых групп с оригинальными техническими решениями, включающими в себя процесс внесения в почву жидких форм минеральных удобрений.

В современных сеялках для прямого посева используются дисковые, анкерные, долотообразные, или лаповые сошники. Применение данных РО зависит от задач эксплуатации, климатических и почвенных условий сельхозпредприятий.

Анкерные сошники

Данные сошники имеют узкий наральник, изготовленный из чугуна или металла высокой твердости, установленного на стойку с различным углом вхождения в почву. Применяются на многих сеялках для прямого посева, проделывают узкую бороздку по стерневому фону укладывают семена и удобрения на уплотненное ложе и заделывают бороздку различными прикатывающими приспособлениями (колеса, катки т. д.)

У анкерных, или долотообразных, сошников имеется преимущество –способность прорезать твердую почву, перемещать пожнивные остатки и смещать почву с семенного ряда. Минусом данных сошников является сгруживание соломы при ее большом количестве (Primera DMC, Seed Master) и возможное отклонение глубины посева.

Долотообразный сошник очень схож с анкерным и отличается от него более узким наральником с прямым или немного заостренным углом вхождения в почву. Имеет те же преимущества, что и анкерный РО.

Лаповый сошник применяется при технологии mini-till: проводит рыхление почвы, подрезание стерни, внесение семян и различных удобрений.

Размер лапы связан конструкцией сеялки и ее междурядьями. Существуют две основные модификации лапы — стрельчатая и стелс. У стрельчатой лапы имеются крылья. Лапа стелс представляет собой полый треугольник, имеет более высокое сопротивление и плохую прорезающую способность в сложных условиях.

Двухдисковый сошник зарекомендовали себя в сеялках для посева зерновых культур по обработанной почве, а также с дополнительными приспособлениями для посева по нулевым технологиям (установка колтерного диска перед сошником). Диски хорошо прорезают почву делая V — образную бороздку, в которую укладываются семена растений. К основным преимуществам данных сошников можно отнести минимальное повреждение целостности почвы. Установка прикатывающих катков или задних копирующих колес устраняет подъем почвы под воздействием дисков.

Сошники со смещенными относительно друг друга дисками хорошо проникают в землю и дают возможность высевать семена и удобрения на разную глубину. Установка между дисками пластиковых уплотнителей позволяет разравниваеть семена в борозде и повышает их контакт с почвой.

Двухдисковый рабочий орган техники Salford 520 за счет параллелограммного механизма присоединения к раме копирует неровности поля и выдерживает установленную глубину заделки на высоких скоростях.

На сеялках прямого посева компании Semeato для высева узко- и широкорядных культур устанавливается дифазный сошник, разработанный специально под технологию no-till и предусматривающий два диска с различной величиной диаметров.

Однодисковый сошник (монодиск) представляет гладкий или сферический диск, установленный под углом к вертикали. Он хорошо прорезает бороздку в неподготовленной почве и высевает семена.

Однодисковые сошники практически не требуют техническое обслуживание, поскольку они чрезвычайно износостойки. Данные РО менее чувствительны к растительным остаткам на поле и некачественно проведенной предпосевной обработке почвы. При применении делителей возможен разноуровневый высев.

Комбинированные сошники представляют собой соединениеводин орган несколько сошников: дисково-анкерный, двухдисковый с наральником, лаповый с различными приспособлениями для внесения удобрений и т. д.

Дисково-анкерный сошник Cross Slot, создает крестообразную борозду в форме перевернутой буквы T с минимальным нарушением структуры почвы. При этом расстояние между семенами и удобрениями составляет 2–3 см, что позволяет максимально сохранять влагу и обеспечивать оптимальные условия для развития культуры даже в условиях засухи.

Рабочий орган Turbosem представляет собой монодисковый сошник. Он формирует V-образную борозду для внесения семян и удобрений через анкер на глубину 3–4 см, минимально сдвигая почвенный слой.

Комбинированные сошники Stealth имеют модульную конструкцию, со сменными наконечниками и приспособлениями. Анкер для узкополосного посева в ряды шириной от 22 до 25 мм, установка специальных дополнительных сошников, предназначенных для туков, позволяет за один проход выполнять разноуровневое внесение семян и удобрений. Сошник Stealth можно оборудовать стрельчатыми лапами для узкополосного или широкополосного посева с подпочвенным внесением удобрений.

Проведенный анализ показал, что наибольшая доля всех исследований принадлежит лаповым рабочим органам, высокими темпами идёт развитие комбинированных посевных РО, а также однодисковых сошников.

На основании проведённых аналитических исследований предлагаем развёрнутую классификацию сошников сеялочных агрегатов для работы по минимальной или нулевой системе земледелия (рисунок 2).

Рис. 2. Классификация сошников сеялочных агрегатов (посевных машин)

Заключение

Для выбора способа и обоснования конструкции сошников при посеве зерновых культур проведены патентные исследования с целью получения исходных данных для разработки классификации данных технических средств.

Реализация основных способов посева зерновых культур требует разработки технических решений по совершенствованию рабочих органов –сошников, направленных на повышение урожайности и полевой всхожести возделываемых культур.

Широко исследуются и применяются комбинированные сошники, совмещающие обработку почвы (лаповые сошники), внесение удобрений в твердой и жидкой формах, посев.

Литература:

1. Несмиян, А. Ю. Тенденции и перспективы развития отечественной техники для посева зерновых культур / А. Ю. Несмиян, Ю. С. Ценч // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. № 3. С. 45–52.
2. Мударисов, С. Г. Результаты агротехнической оценки комбинированного сошника / С. Г. Мударисов, А. М. Мухаметдинов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 1(13). С. 100–101.
3. Ногтиков, А. А. Развитие конструкций комбинированных рабочих органов посевных машин / А. А. Ногтиков, В. П. Бычков // Достижения науки и техники АПК. 2002. № 1. С. 25–26.
4. Патент на полезную модель № 224117 U1 Российская Федерация, МПК A01C 7/20. Комбинированный сошник: № 2023131978: заявл. 05.12.2023; опубл. 18.03.2024 / М. С. Чекусов, А. А. Кем, А. Н. Шмидт, Е. М. Михальцов; заявитель: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Омский аграрный научный центр».
5. Кем, А. А. Комбинированный сошник для посева зерновых культур / А. А. Кем, М. С. Чекусов, А. Н. Шмидт // Сельский механизатор. 2021. № 3. С. 6–7.
6. Демчук, Е. В. Комбинированный сошник зерновой сеялки / Е. В. Демчук, В. В. Мяло // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2014. № 1. С. 81–83.
7. Ахалая, Б. Х. Технология комбинированного способа посева и высевающие аппараты для его осуществления / Б. Х. Ахалая, Ю. С. Ценч, С. А. Квас // Вестник ВИЭСХ. 2018. № 4(33). С. 61–65.