СПОСОБ УСКОРЕННОГО ЗАЛУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к возделыванию кормовых, полевых и лугопастбищных культур.

Известны способ совмещения операций обработки почвы и посева семян с одновременным прикатыванием и устройство для его выполнения [1]. Недостатками способа и устройства является то, что почва под семенным ложем и над ним не обрабатывается. Это не обеспечивает требуемого водно-воздушного режима, замедляет прорастание семян и снижает урожайность культур.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к предложенному способу и устройству для его выполнения является способ ускоренного залужения, заключающийся в проведении фрезерования почвы, предпосевного уплотнения, посева и послепосевного прикатывания, а также устройство для его выполнения.

Недостатками указанного способа являются необходимость тщательного крошения почвы с малыми подачами на нож (3...9 см) на всю глубину залегания дернового слоя для обеспечения мелкокомковатой структуры верхнего горизонта перед посевом, примерно одинаковая плотность фрезерованного слоя, отсутствие уплотненного семенного ложа и высев семян на разную глубину, недостаточная степень крошения верхнего горизонта почвы на глубину посева крупных семян трав и семян покровных культур (не достигается содержание почвенных частиц 80% размерами менее 2,5 см и имеются глыбы размерами около 10 см), неравномерная плотность верхнего слоя после предпосевного уплотнения из-за наличия крупных глыб почвы и вследствие этого неодинаковый контакт семян с почвой, возможность оседания почвы после уплотнения посевов из-за недостаточной плотности нижнего горизонта.

Указанные недостатки существенно снижают урожайность трав.

Устройство для выполнения способа состоит из энергосредства и заднеагрегатируемой с ним навесной фрезы с катком и прицепной сеялки с катком для послепосевного прикатывания. Такая конструкция агрегата громоздка, имеет недостаточную продольную устойчивость, особенно при движении в транспортном положении. Он не обеспечивает необходимого качества выполнения технологического процесса ускоренного залужения.

Целью изобретения является улучшение качества посева при ускоренном залужении, повышение производительности, улучшение продольной устойчивости агрегата, а также повышение его надежности.

Цель достигается тем, что фрезерование почвы ведут с увеличенной подачей на нож, обуславливающей содержание почвенных частиц размером менее 5 см в пределах 50-70%, а перед высевом семян покровных культур и крупных семян трав дополнительно измельчают и выравнивают верхний горизонт фрезерованного слоя на глубину посева для обеспечения содержания почвенных частиц размером менее 2,5 см в пределах 80-100% и отношения плотности верхнего измельченного к нижнему фрезерованному горизонту как 1:1,5-1,8, причем высев семян покровных культур и крупносемянных трав производят на границу раздела указанных горизонтов. Предпосевное уплотнение почвы ведут до отношения плотности верхнего измельченного горизонта к нижнему фрезерованному, равного 1:1,4-1,6. Каток для предпосевного уплотнения почвы снабжен устанавливаемыми на одной с ним раме спереди приводимыми от ВОМ выравнивателем с плоскими наклонными дисками с одинаковым углом установки к оси вращения и рыхлящими лапами для разупрочнения почвы по следам колес энергосредства и установлен на заднюю навеску энергосредства, а фреза - фронтально. При этом каждый последующий диск выравнивателя имеет угловое смещение по оси вращения относительно предыдущего на угол α = , где B - рабочая ширина захвата; b - расстояние между смежными дисками; D - диаметр дисков; β - угол установки дисков к оси вращения.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию "Новизна".

При изучении других известных решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипа, выявлены не были, поэтому обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - схема разделения обрабатываемого пласта на два горизонта; на фиг.3 - схема расстановки дисков на оси ротора выравнивателя, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид спереди.

Фрезерование почвы ведут с увеличенными подачами на нож 10-20 см. Такие подачи обуславливают грубое фрезерование почвы с содержанием частиц размером до 5 см в пределах 50-70%, что определено исходными требованиями к залужению. При такой обработке снижается энергоемкость фрезерования, повышается производительность агрегата, устраняется излишнее вспушивание почвы. При подачах на нож более 20 см содержание частиц почвы размерами менее 5 см становится меньше 50%, что неблагоприятно ввиду ухудшения условий для разложения дернины из-за повышенной глыбистости почвы. При подачах на нож менее 10 см почва излишне измельчается (что нежелательно для нижних слоев), производительность агрегата снижается, а энергоемкость процесса резко возрастает.

При последующем дополнительном измельчении и выравнивании верхнего фрезерованного слоя на глубину посева семян трав содержание частиц почвы размерами менее 2,5 см в нем увеличивается и достигает значений более 80%, плотность почвы снижается до 0,6-0,7 г/см³, а поверхность поля выравнивается. Благодаря фрезерованию с увеличенными подачами на нож (10-20 см) плотность фрезерованной почвы находится в пределах 0,9-1,25 г/см³, после прохода выравнивателя происходит разделение на два горизонта: верхний A-мелкоструктурный с плотностью 0,6-0,7 г/см³ и нижний Б - крупнокомковатый с плотностью 0,9-1,25 г/см³. Соотношение плотности верхнего измельченного слоя к плотности нижнего фрезерованного соответственно равно 1:1,5-1,8.

Увеличение значений указанного отношения приведет к чрезмерному снижению плотности нижнего горизонта, а уменьшение - к его переуплотнению. Все это ухудшит качество выполнения технологического процесса. Наличие семенного ложа B обеспечивает устойчивую работу сошников по глубине, а следовательно, и одинаковую заделку семян.

Благодаря хорошей выровненности и мелкому фракционному составу почвы в верхнем слое прикатывающий каток создает равномерное объемное уплотнение 0,7-0,9 г/см³, дополнительно уплотняя нижний горизонт до 1,1-1,3 г/см³, что составляет отношение 1:1,4-1,6. При меньших значениях указанного отношения будет наблюдаться переуплотнение нижних горизонтов и, соответственно, ухудшится водно-воздушный режим почвы. Большие, чем указанные значения, отношения приведут к недостаточной плотности нижнего слоя, вызовут оседание почвы и обрыв корневой системы проросших растений.

Прикатанная ходовой системой энергосредства почва разуплотняется по следам его колес перед дополнительным ее рыхлением на глубину фрезерования. Это обеспечивает одинаковую выровненность поверхности поля по всей ширине захвата агрегата. Все это позволит создать хороший контакт семян с почвой, равномерную их глубину заделки, улучшение качества посева, повышение производительности.

Устройство для выполнения предлагаемого способа состоит из фрезы 1, навешиваемой фронтально на энергосредство 2, катка 3, оборудованного спереди на одной с ним раме 4 с приводом от ВОМ 5 выравнивателем 6 из набора плоских наклонных дисков под одинаковым углом установки к оси вращения, и рыхлительными лапами 7 для разуплотнения почвы по следам колес 8 энергосредства 2, и навешиваемого на заднюю навеску 9 (со стороны двигателя) энергосредства 2; сеялки 10, соединенной с катком 3 через пространственный шарнир 11. Выравниватель 6 почвы устроен таким образом, что каждый последующий диск 12 имеет угловое смещение по оси вращения относительно предыдущего диска 13 на угол α = , где B - рабочая ширина захвата устройства; b - расстояние между смежными дисками; D - диаметр дисков; β - угол установки дисков к оси вращения. Диски закреплены неподвижно на роторе 14, установленном на опорах 15.

При работе агрегата фронтальная фреза 1 обрабатывает почву с увеличенными подачами на нож (10-20 см). Это достигается тем, что устанавливаемое количество односторонних ножей на одном диске ротора фрезы 1 равно 2, а не 4 как у прототипа, а также за счет увеличения поступательной скорости и снижения угловой скорости вращения ротора. При увеличении подачи на нож > 20 см при двух односторонних ножах на одном диске ротора наблюдается "всплывание" фрезы 1 из-за увеличения выталкивающей силы реакции почвы, в связи с чем нарушается глубина обработки. Для предотвращения этого явления целесообразно на раме фрезы 1 устанавливать рыхлящие стойки (стабилизаторы), которые создают заглубляющую реакцию, чем снижают выталкивающую силу реакции почвы.

Выравниватель 6 почвы состоит из ротора 14, на котором закреплены плоские наклонные диски 12 и 13 с одинаковым углом установки к оси вращения, и устанавливается на одной раме 4 с уплотняющим катком 3 впереди него. Плоские наклонные диски 12 воздействуют на почвенные комки, образуемые после обработки фрезой 1, разбивают их и отбрасывают назад и в сторону, выравнивая верхний горизонт. Благодаря особенностям воздействия дисков 12 на почву последние создают ровное уплотненное семенное ложе на глубине обработки. Глубина обработки определяется агротехническими требованиями к глубине посева семян лугопастбищных трав. Одинаковый угол установки к оси вращения обеспечивает перекрытие смежных дисков 12 и 13 и предотвращает огрехи в обработке почвы. Энергосредством 2 движется по обработанной фрезой 1 поверхности и своей ходовой системой (колесами 8) уплотняет почву. Это отрицательно сказывается на качестве выполнения технологического процесса: глубина колеи достигает 6-8 см, ухудшается выровненность по следам колес 8 и появляется подпочвенное уплотнение, ухудшается заделка и равномерность высева семян по глубине. Для разуплотнения колеи и улучшения качества технологического процесса на одной раме 4 с катком 3 перед ним и выравнивателем 6 устанавливают рыхлительные лапы 7 по следам колес 8 энергосредства 2. Рыхлительные лапы 7 разуплотняют колею, приподнимают почву, после чего выравниватель 6, воздействуя своими дисками на почву, равномерно по всей ширине захвата измельчает и выравнивает верхний горизонт.

При работе выравнивателя 6 на плоские наклонные диски 12 действует осевая реакция почвы и инерционные силы, вызывая боковую нагрузку на опоры 15 ротора 14. При расстановке дисков 12 и 13 с одинаковым углом наклона без смещения по оси вращения возникает переменная по величине и направлению циклическая нагрузка на подшипники опор 15, что приводит к быстрому их выводу из строя, соответственно к снижению надежности агрегата в целом. При расстановке дисков 12 со смещением по оси вращения на угол α = , где B - ширина захвата агрегата; b - расстояние между смежными дисками; D - диаметр дисков; β - угол установки дисков к оси вращения, циклическая осевая нагрузка на подшипники опор 15 ротора 14 устраняется, так как силы, действующие на ротор, взаимокомпенсируются. Благодаря такой расстановке дисков 12 повышается надежность выравнивателя 6, соответственно и агрегата в целом.

Навешивание почвообрабатывающей фрезы 1 фронтально на энергосредство 2, а катка 3 с дисковым выравнивателем 6 - на заднюю навеску энергосредства 2 позволяет улучшить продольную устойчивость агрегата в целом, особенно в транспортном положении, за счет более равномерного распределения нагрузки на ведущие и управляемые колеса.

Таким образом использование предлагаемого способа ускоренного залужения и устройства для его выполнения позволит увеличить урожайность лугопастбищных трав не менее, чем на 10% за счет повышения качества посева, увеличить производительность в 1,5-2 раза, снизить затраты труда на 49,1%.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к возделыванию кормовых, полевых и лугопастбищных культур. Целью изобретения является улучшение качества посева при ускоренном залужении, повышение производительности, улучшение продольной устойчивости агрегата, а также повышение его надежности. Фрезерование почвы ведут с увеличенными подачами на нож, обуславливающими содержание почвенных частиц размером менее 5 см в пределах 50 - 70%, а перед высевом семян трав дополнительно измельчают и выравнивают верхний горизонт фрезерованного слоя на глубину посева для обеспечения содержания почвенных частиц размером менее 2,5 см в пределах 80 - 100% и отношения плотности верхнего измельченного к нижнему фрезерованному горизонту как 1 : 1,5 - 1,8, причем высев семян трав крупносеменных культур производят на границу раздела указанных горизонтов. После предпосевного уплотнения почвы отношение плотности верхнего измельченного к нижнему фрезерованному равно 1 : 1,4 - 1,6. Каток для предпосевного прикатывания почвы снабжен устанавливаемыми на одном с ним раме спереди приводимым от ВОМ выравнивателем с плоскими наклонными дисками с одинаковым углом установки к оси вращения и рыхлительными лапами для разуплотнения почвы по следам колес энергосредства и установлен на заднюю навеску энергосредства, а фреза - фронтально. При этом каждый последующий диск выравнивателя имеет угловое смещение по оси вращения относительно предыдущего на угол α = Πb/B-Dcosβ , где B - рабочая ширина захвата; b - расстояние между смежными дисками; D - диаметр дисков; b - угол установки дисков к оси вращения. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ ускоренного залужения, включающий фрезерование почвы на глубину дернового слоя, предпосевное уплотнение, высев семян сельскохозяйственных культур и трав, а также послепосевное прикатывание, отличающийся тем, что перед посевом семян верхний горизонт фрезерованного слоя дополнительно измельчают и выравнивают на глубину посева до отношения плотности верхнего измельченного к нижнему фрезерованному горизонту 1 : 1,5 - 1,8, причем посев семян производят на границу раздела указанных горизонтов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпосевное уплотнение производят до отношения плотности верхнего измельченного горизонта к нижнему фрезерованному 1 : 1,4 - 1,6. 3. Устройство ускоренного залужения, включающее энергосредство, навесную фрезу с катком для предпосевного уплотнения почвы, сеялку с катком для послепосевного прикатывания, отличающееся тем, что каток для предпосевного прикатывания снабжен установленными на одной с ним раме спереди выравнивателем с плоскими наклонными дисками с одинаковым углом установки к оси вращения и рыхлительными лапами, размещенными по следам колес энергосредства. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что фреза установлена фронтально на энергосредство, а каток с выравнивателем и рыхлительными лапами установлен на задней его навеске.