Перш за все — точність та швидкість сівби

Швидкість сівби просапних культур на сьогодні є одним із критичних факторів успішного проведення цієї польової операції. Адже ми маємо деякий часовий дисбаланс щодо сівби просапних культур порівняно з зерновими у бік перших. Крім того, сьогодні за допомогою сівалок точного висіву аграрії проводять сівбу не лише звичних для цих машин культур (кукурудзи, соняшнику), а й таких, які раніше сіяли тільки машинами суцільного висіву — ріпак, сою, квасолю.

Загалом, якщо створити якусь ідеальну модель розміщення насіння в ґрунті, то точного висіву потребують усі культури, які вирощують на земній планеті. Аналіз найпоширеніших конструкцій висівних апаратів для точного висіву просапних культур дає змогу встановити, що на сьогодні такими є пневмомеханічні, які, попри більшу складність, універсальніші й менше пошкоджують насіння елементами конструкцій. Пневмомеханічні висівні апарати можуть бути дисковими або барабанними — за конструктивним виконанням і вакуумними або надлишкового тиску — за способом підведення повітря.

Традиційна швидкість сівби, звична для багатьох аграріїв, — це 8 км/год. Проте умови сьогодення потребують сіяти швидше, зберігаючи водночас високу якість висівання. Багато виробників уже досягли швидкості виконання цього процесу на рівні 14–16 і навіть 20 км/год. Розглянемо основні конструкційні особливості висівних апаратів сівалок провідних виробників агрегатів точного висіву та оцінимо їхні можливості щодо роботи на високій швидкості без втрати якості. Тож спробуємо розібратися, завдяки яким конструктивним особливостям висівної техніки досягається висока якість сівби.

Сівалка для просапних культур Amazone EDX

Компанія Amazone добре відома в нашій країні своїм висівним обладнанням. І це стосується не лише сівалок точного висіву, а й звичайних зернових.

На особливу увагу заслуговують сівалки точного висіву серії EDX. У цих агрегатах компанія реалізувала новітню технологію, що дає змогу проводити сівбу на швидкості від 10 до 15 км/год. Також завдяки реалізованим технічним новинкам і досягненню зручності в управлінні агрегатом значно скоротився час на завантаження й налаштування сівалки.

Отриманню найвищої продуктивності сівалки Amazone сприяє впровадження нової системи дозування й укладання насіння Xpress, за якої розподілення посівного матеріалу відбувається через напірну систему із централізованим дозуванням насіння за допомогою одного або двох барабанів (залежно від ширини захвату сівалки), а не для кожного рядка окремо. Тобто у цій сівалці дозування насіння локалізоване в одному місці й відбувається централізовано. Далі за допомогою надлишкового тиску посівний матеріал транспортується до висівних секцій.

Amazone пропонує для кукурудзи, соняшнику та ріпаку застосовувати два дозувальні барабани, щоб відповідно реагувати на різні властивості насіння (форма, діаметр тощо) й забезпечувати точне дозування. Після чіткого розподілу насіння воно транспортується насіннєпроводами й потрапляє в зону, що відповідає за його укладання, так звану уловлювальну систему Xpress із борозноущільнювачем та уловлювальним коточком. Борозноущільнювач утворює вздовж колії двох передніх різальних дисків борозну з прямокутним поперечним перерізом. Уловлювальний коток завершує формування борозни знизу і збоку, так що висіяні зернина чи насінина навіть за несприятливих ґрунтових умов не перекочуються борозною — їх уловлює і вдавлює в ґрунт спеціальний коточок, розташований за полозом сошника. Це гарантує оптимальну якість укладання насіння та надійний його контакт із ґрунтом.

Перевагою, порівняно з традиційними сівалками точного висіву, є також і те, що точність укладання насіннєвого матеріалу за використання системи Xpress більше не залежить від стану висівних сошників (ступеня їхнього спрацювання). У конструкції дозувального барабана передбачено також дистанційне перекриття окремих висівних апаратів для формування технологічної колії або роботи сівалки на краю поля.

Дискові сошники для внесення добрив установлені під невеликим кутом до напрямку руху сівалки — таким чином добрива вносяться точно на відстані 5 см від посівної борозни. Дозування добрив відбувається безступінчасто. Глибину закладання можна змінювати централізовано через гідравлічну систему регулювання тиску на кожен сошник.

Керування сівалкою відбувається за допомогою бортового комп'ютера Amatron+, у якому об'єднано всю потрібну інформацію (норма висіву, тиск повітря в системі, робоче положення скидачів насіння, рівень заповнення бункера насінням та добривами тощо).

Horsch Maestro

У лінійці сівалок точного висівання компанії Horsch є декілька моделей сівалок. Зокрема, серед них є такі, що мають централізовану систему розподілення насіння, а також сівалки з окремими бункерами для насіння, які встановлені на висівних секціях. Проте всіх їх об’єднує одна унікальна система дозування насіння, особливістю якої є висівний диск. Його унікальність у тому, що, замість звичайних отворів, до яких присмоктується насіння, на краю диска розміщені оригінальні прорізі спеціальної форми. Таке рішення дає змогу чітко «погасити » відцентрові сили, які діють на насіння, незалежно від швидкості обертання дозувального диска. А спеціальна напрямна спрямовує насіння, яке має певну швидкість, з якою воно рухається до висівного апарата. Таке інноваційне рішення дає змогу висівати на швидкості до 15 км/год із точністю 98–99%.

Також особливістю систем дозування насіння компанії Horsch є використання електродвигуна для приводу висівного диска, що дає змогу дуже просто провести його налаштування на відповідні параметри калібрування. Найпоширенішою на ринку України є сівалка Horsch Maestro SW. Висівна секція сівалки кріпиться до рами за допомогою паралелограмної підвіски і має у своєму складі: два окремі диски (для висівання мінеральних добрив і насіння) та дводисковий сошник з опорними колесами, прикочувальне колесо й чистики, які застосовують на полях із великою кількістю каміння, а також під час роботи за системою міні- та ноу-тілл. Тиск на висівний апарат (сошник для висівання добрив і насіння) регулюється гідравлічно у межах від 125 до 300 кг. Сьогодні компанія також пропонує сівалки, в яких диск для внесення міндобрив винесено з паралелограмної підвіски. Таке конструкційне рішення дає змогу гарантувати точну глибину закладання насіння навіть під час сівби за технологією ноу-тілл, адже все притискне зусилля припадає лише на один диск.

Також до переваг цієї сівалки слід віднести й встановлення між дводисковим висівним апаратом спеціального чистика, який виконує функцію очищення внутрішньої сторони дисків. Та найголовніше його призначення — формування посівного ложа, уловлювання й притискання насіння до ґрунту для забезпечення надійного контакту з ним.

Глибина загортання насіння також регулюється дуже просто. Слід відзначити й чистики на опорних колесах сошників: вони встановлені під гострим кутом до опорних коліс, що запобігає забиванню і як наслідок — блокуванню висівного диска за роботи на перезволожених ґрунтах.

Kuhn

Висівні апарати, які використовує на сівалках точного висівання компанія Kuhn, за своєю конструкцією належать до пневматичних апаратів вакуумного типу. Селектор заповнення комірок висівних дисків насінням має такий самий принцип дії, як і в інших конструкціях висівних апаратів із пневматичним механізмом захоплювання й транспортування насіння до місця його висівання в борозну. Але, на відміну від свого попередника, в його конструкції покажчик положення скидача зайвого насіння виконує одночасно й функцію регулювального елемента.

Розглянемо детальніше конструкцію і технічні особливості сівалки точного висівання Planter. Пневмосистема сівалки складається з вентилятора відцентрового типу, пневмоколектора та гофрованих пневмопроводів, які сполучають колектор із камерами заповнення висівних апаратів. Наявність у конструкції сівалки пневмоколектора забезпечує вирівнювання ступеня розрідження повітря у всіх висівних апаратах незалежно від їхнього віддалення від вентилятора. Таким чином досягається стабільність процесу заповнення насінням комірок висівних дисків. Крім того, застосування пневмоколектора усуває потребу в пневмопроводах великої довжини, які захаращують простір між посівними секціями та створюють певні незручності під час обслуговування машини.

Привід висівних дисків здійснюється шляхом ланцюгових передач через коробку зміни передач (зміни норми висіву), яка приводить у рух усі 12 висівних апаратів, що значно спрощує технічне й технологічне обслуговування машини. Припинення висіву насіння в борозну автоматично реєструється системою контролю технологічного процесу з одночасним подаванням звукового сигналу про виникнення нештатної ситуації.

Конструкція сошникової групи висівної секції дає змогу виконувати технологічний процес в умовах традиційного передпосівного обробітку ґрунту із застосуванням мілкої культивації або без будь-якого обробітку поверхні ґрунту залежно від стану площі. Такий широкий діапазон умов, у яких може працювати сівалка, забезпечує наявність у конструкції висівної секції цілої низки оригінальних додаткових робочих органів.

Дисковий ніж, установлений у передній частині висівної секції, призначений для покращення умов роботи кілеподібного сошника. Цей ніж розміщений на одному боці з передніми опорними котками, попереду кілеподібного сошника і на одній лінії з ним. Під час роботи він розрізає ґрунт і рослинні рештки, чим забезпечує формування борозни без будь-яких порушень технологічного процесу. Залежно від умов роботи, положення дискового ножа відповідно до сошника може змінюватись: від 13 до 40 мм нижче від ложеутворювача. Для цього в конструкції передбачено шість положень його кріплення.

Кілеподібний сошник складається з двох «щік» та вмонтованого між ними ложеутворювача. Передня частина сошника кріпиться шарнірно у вертикальній площині до корпусу висівного апарата, що дає змогу швидко й зручно відводити його донизу під час заміни висівних дисків. У робочому положенні сошник утримується за допомогою спеціальної фіксувальної планки, закріпленої на його задній частині. Для запобігання перекочуванню насінин по дну борозни ложеутворювач у поперечному перерізі має клиноподібну конфігурацію, що дає змогу формувати основу борозни такої самої форми, в якій висіяне насіння, він «заклинюється» без зміни свого початкового положення. До моменту опадання насіння на дно борозни «щоки» сошника запобігають осипанню ґрунту в борозну.

На задньому опорному котку встановлено два колеса на спільній осі під кутом 22° одне до одного у вертикальній площині. Коток виконує роль загортача, який утворює над рядком насіння валок ґрунту у вигляді чотиригранної призми.

John Deere

Cівалки точного висіву John Deere можуть бути оснащені як звичними для всіх банками для насіння над кожним висівним модулем — MaxEmеrge XP, так і системою центрального розподілення насіння ССS — MaxEmеrge Pro Series XP. На висівних секціях MaxEmerge і Pro-Series цих сівалок застосовано вакуум для акуратного розміщення й утримання насіння в отворах плаского або комірчастого висівних дисків, що забезпечує стабільний контроль кількості насіння, яке сіється, й точну відстань між ним у борозні. Простота їхньої конструкції гарантує постійну точність системи VacuMeter та її зручне сервісне обслуговування. Змінний висівний диск є єдиним компонентом, що рухається. Заміна дозаторів для насіння займає всього лише декілька хвилин. Система VacuMeter входить у стандартну комплектацію всіх просапних сівалок John Deere.

Дискові сошники Tru-Vee утворюють борозни для закладання насіння: вони прокладають рівну V-подібну борозну незалежно від типу ґрунту й кількості пожнивних решток. Така форма борозни забезпечує хороший контакт насіння із ґрунтом, що сприяє кращій схожості. Прикочувальні колеса, встановлені під певним кутом, закривають борозну, забезпечуючи потрібне вдавлювання насіння в ґрунт. Пневматична притискна система дає змогу регулювати притискне зусилля відповідно до робочих умов. У складі цієї системи — по одній пневматичній подушці на кожну висівну секцію (безступеневе регульоване притискне зусилля — до 181,4 кг на секцію).

Система роботи секцій RowCommand керує відключенням або підключенням однієї чи декількох висівних секцій сівалки на основі даних супутникових сигналів GPS (системи глобального позиціонування). Вона забезпечує стабільний висів у крайніх рядках і на розворотах у кінці гону. Система RowCommand управляє сівбою, використовуючи муфту кожного редуктора приводу Pro-Shaft.

Vaderstad

Tempo Vaderstad — це високошвидкісна сівалка нового покоління, яка вирізняється точністю висіву й працює вдвічі швидше, ніж традиційні висівні агрегати. Tempo відмінно справляється із сівбою за будь-яких умов і придатна для роботи як після традиційної, так і мінімальної технологій обробітку ґрунту, забезпечуючи відмінний результат — рівномірні й дружні сходи, що є якнайкращим стартом для росту й розвитку рослин.

«Серце» сівалки Tempo — унікальний висівний пристрій Gilstring Seed Meter, який гарантує відмінну точність висіву за дуже високої швидкості як для цього процесу. Під дією надлишкового тиску насінина транспортується повітрям від висівного апарата на дно борозни. Технологія «точного пострілу» системи Power Shoot, що використовує дію надлишкового тиску повітря, повністю контролює рух насіння від висівного пристрою до його укладання в ґрунт: дія сили тяжіння втрачає значення, й швидкість руху не впливає на точність розподілення насіння в рядку.

Працюючи на високих швидкостях висівного агрегату, апарат не піддається впливу зміни рельєфу та вібрації, що є позитивним для якості висіву. На виході з насіннєпроводу насіння уловлюється притискним колесом.

Останнє доставляє насінину в точно призначене місце та вдавлює її у ґрунт. Це забезпечує оптимальний контакт насіння з ґрунтом, а також швидке й рівномірне проростання.

Сівалка здатна висівати насіння кукурудзи, цукрових буряків, сої, ріпаку, бавовнику, сорго та інших культур. Заміна дисків — дуже зручна і потребує лише кількох секунд (без застосування будь-яких додаткових інструментів).

Kverneland

Компанія Kverneland пропонує сівалки точного висіву під брендами Accord, Kverneland, Rau. Універсальну сівалку Accord Optima з відповідним оснащенням можна використовувати для традиційного та прямого висіву насіння кукурудзи, бобових, соняшнику тощо.

Висівний диск обертається разом із вакуумною камерою, що відрізняє цей висівний апарат від аналогів. Це, своєю чергою, запобігає втратам вакууму та не потребує великої потужності вентилятора.

Потоком повітря насіння присмоктується до отворів висівного диска. Зубчастий відсікач подавання насіннєвого матеріалу запобігає захоплюванню зайвого насіння. В нижній частині корпусу є виштовхувач, який також виконує контролюючу функцію — не допускає появи двійників, навіть якщо насіння має складну форму. Електронний датчик контролює норму висіву й пропуски. У разі пропусків або відсутності насінин на диску датчик дає сигнал на термінал, розміщений у кабіні трактора. Заслінка у вакуумній камері закриває отвори диска, що дає змогу насінню потрапити через насіннєпровід прямо до борозни.

Challenger 9000

На ринку України сівалки компанії Challenger представлені декількома моделями: 8-, 12-, 16-, 24- та 36-рядні з міжряддям 70 см, є й на 4 рядки. Проте на український ринок постачають переважно сівалки, які є оптимальними для вітчизняних господарств, а отже, й запитанішими. Для задоволення потреб аграріїв компанія на ринку України пропонує сівалки на вибір: із двома типами висівних апаратів — висівний дозувальний апарат РАМ і комплекс обладнання (висівний апарат і система укладання насіння) Precision Planting, яка дає змогу значно підвищити якість висіву.

Висівний дозувальний апарат РАМ — свого роду інновація у цій сфері. Суть процесу полягає у нагнітанні повітря в камеру, а не в його відсмоктуванні. У такому разі насіння під впливом надлишкового тиску вловлюється комірками висівного диска. Рухаючись колом, воно піддається очищенню від двійників, потім у спеціальній зоні без доступу повітря зерно під напором власної ваги падає у насіннєпровід. Кришка цього висівного апарата повністю прозора, тому можна будь-якої миті відстежити робочий процес. Також висівний апарат не потребує якихось додаткових ущільнювачів. Крім того, забір повітря для нагнітання тиску відбувається у передній частині сівалки, тож імовірність потрапляння пилу до висівного апарата досить низька. До того ж ми маємо мінімальний рівень спрацювання висівного механізму. Сівалка має великий вибір висівних дисків — під насіння різних культур та їхні фракції, переналаштування яких не потребує застосування додаткових інструментів.

Monosem

Технічні особливості сівалок цієї компанії, попри просту конструкцію висівного апарата, забезпечують високу якість висівання. Конструктивні особливості сівалки дають змогу без проблем сіяти більшість просапних культур без втрат якості. Загалом концепції висівання Monosem уже понад 40 років. Головна відмінність сівалок, яка є їхньою визначальною рисою, — це можливість одночасного налаштування сили вакууму й положення селектора скидання насіння. Це дає змогу без проблем налаштувати сівалку навіть для висіву насіння соняшнику за наявності різних фракцій в одній партії насіння, адже таке нерідко трапляється на ринку України.

Процес налаштування й калібрування сівалки займає від однієї до двох хвилин. Причому слід мати на увазі, що налаштування відбувається лише на одній секції. Всі інші секції, завдяки наявності градуйованої шкали, підлаштовуються аналогічно відкаліброваній секції.

Для сівби потрібної культури достатньо замінити висівний диск. Висівні диски спроектовані для висіву насіння з різними фракціями. Також слід зазначити, що сівалки компанії Monosem сьогодні оснащено електроприводом висівного диска, що додатково підвищує якість сівби та розширює можливості щодо налаштування машини. За бажанням клієнтів виробник може оснащувати сівалки контролером висіву, системою для внесення гранульованих інсектицидів і мікродобрив у зону рядка.

Висновки

 Як видно з огляду й аналізу сівалок точного висіву, за конструктивним виконанням їхні пневмомеханічні висівні апарати можуть бути дисковими або барабанними, а за способом використання повітря — вакуумні та апарати надлишкового тиску.

Барабанні висівні апарати не знайшли широкого застосування через невирішеність низки технічних питань. Основними з них є їхнє високе конструктивне розташування відповідно до дна борозни, що спричинює перерозподіл вихідних інтервалів між насінням під час його руху до борозни та значне збільшення варіації їхнього розміщення по довжині рядка. Крім того, внаслідок неефективного видалення зайвого насіння із комірок для них характерне допускання великої кількості «двійників».

Наразі найпоширеніші дискові висівні апарати вакуумної дії, які значною мірою позбавлені зазначених вище недоліків (сівалка 3P3025AH Great Plains, Prosem P компанії Quivogne, Planter 3 компанії Kuhn). Вони мають досить малі габарити, що дає змогу розмістити їх безпосередньо над сошником без застосування насіннєпроводів, які найсуттєвіше впливають на перерозподіл вихідних інтервалів між насінням. Крім того, ці висівні апарати оснащено ефективнішими пристроями для видалення зайвого насіння з присмоктувальних отворів висівного диска, внаслідок чого забезпечується рівномірніший вихідний потік насіння.

Серед недоліків, властивих найпоширенішим вакуумним висівним апаратам, дослідники відзначають підвищення нерівномірності висіву насіння за збільшення колової швидкості висівного диска. Перевагами висівних апаратів із надлишковим тиском повітря, порівняно з вакуумними, є додаткові важливі функції повітряного потоку, які покращують роботу апарата, а саме: видалення зайвого насіння із комірок висівних елементів і пневмотранспортування насіннєвого матеріалу від висівного диска до дна борозни з певним перерозподілом рівномірності (сівалки Tempo компанії Vа..derstad, Challenger із системою дозування PAM). Недоліком, притаманним одночасно всім висівним апаратам надлишкового тиску, є те, що вони потребують герметизації їхніх насіннєвих бункерів для зменшення втрат повітря та покращення подавання насіння з бункера в робочу камеру.

К. Васильковська, старш. викладач, канд. техн. наук, Центральноукраїнський національний технічний університет

Журнал «Пропозиція», №4, 2018 р.