АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Российский патент 1997 года по МПК A01C23/02 A01B17/00 A01B49/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для обработки почвы с одновременным внесением в нее удобрений при возделывании культур в условиях теплично-парникового хозяйства.

Наиболее близким из известных конструкций агротехнических комплексов является сельхозорудие, содержащее навесную раму и закрепленный под ней рыхлитель почвы, емкости с вносимыми жидкими удобрениями, сообщенные со смесителем, к которому также подключен источник сжатого газа, а выход смесителя посредством соответствующей магистрали сообщен с соплами подачи газодисперсной смеси [1]
Очевидными и существенными недостатками этого агротехнического комплекса являются низкие показатели объемной обработки почвы при высоких удельных энергозатратах, связанных с необходимостью использования дополнительных навесных агрегатов для получения желаемого эффекта механической обработки всего объема почвы и одновременного рационального внесения удобрений в обрабатываемый слой почвы. Это приводит к усложнению процесса агротехнологии, высокой стоимости обработки и отражает низкую культуру обработки почвы.

Технический результат данного изобретения заключается в повышении культуры и эффективности обработки почвы и одновременного внесения удобрений по всему ее обрабатываемому объему, не допуская необработанных участков в этом объеме, и более эффективное использование распыляемых удобрений в обрабатываемой почве.

Этот результат достигается за счет того, что агротехнический комплекс, содержащий навесную раму и закрепленный под ней рыхлитель почвы, емкости с вносимыми жидкими удобрениями, сообщенные со смесителем, к которому также подключен источник сжатого газа, а выход смесителя посредством соответствующей магистрали сообщен с соплами подачи газодисперсной смеси, снабжен излучателями света ИК диапазона, перфорированным сепаратором, кожухом и отбойным диском, а рыхлитель выполнен в виде газового рыхлителя, на котором расположены сопла подачи газодисперсной смеси, причем сепаратор установлен между кожухом и отбойным диском, под которым расположен рыхлитель, при этом сопла рыхлителя выполнены из двух фасонных половинок, а источники света ИК диапазона размещены под сепаратором, причем сопла рыхлителя имеют кольцевое выходное сечение, внутренние их стенки имеют кольцевые канавки, а наружная половина каждого сопла установлена на оси посредством поджимающей пружины.

При этом оси сопел ориентированы в трех взаимно перпендикулярных направлениях так, что их выходные кольцевые сечения пересекаются между собой.

Предпочтительно выполнить канавки в стенке наружной половины сопла большими по сечению, чем канавки внутренней половины сопла. На фиг.1 показан общий вид комплекса с навесными агрегатами; на фиг.2 сечение по А-А на фиг. 1; на фиг.3 узел А, расположение рабочих сопел; на фиг.4 узел Б, конструкция рабочего сопла.

Агротехнический комплекс, как синтез машиностроения и агротехнологии, включает рабочий орган рыхлитель почвы 1 в виде навесного оборудования на навесной раме 2, на которой также закреплены смеситель 3, емкости 4 и 5 с вносимым жидким удобрением из полости рабочей камеры 6, типа циклона, соединенного магистралью 7 с источником сжатого газа. Навесная рама имеет рабочие цилиндры 8 для подъема и опускания рабочего навесного оборудования.

Рыхлитель почвы выполнен в виде газового рыхлителя 9, снабженного рабочими соплами 10, закрепленными под отбойным диском 11 и ориентированными под ним в трех взаимно перпендикулярных направлениях. На навесной раме закреплен также кожух 12 с сепаратором 13 для разделения почвы и аэрозоля при работе сопел 10 рыхлителя 1.

Агротехкомплекс снабжен также излучателями 14 света инфракрасного (ИК) диапазона, предназначенного для осаждения влажного аэрозоля, проходящего сквозь сепаратор 13 и орошения почвы осаждаемой влагой.

Рабочее сопла 10 выполнены оригинально имеют кольцевые выходные сечения 15, образованные кольцевыми фасонными половинами 16 и 17, причем обе половины сопла имеют кольцевые канавки 18 и 19, из которых канавки 19 на наружной половине сопла имеют большее сечение, чем канавки на внутренней 16 половине сопла, что заставляет наружную половину сопла совершать механические колебания по оси при установке ее посредством поджимающей пружины 20 и приводит к выработке акустических колебаний в истекающей струе из сечения 15 сопла, более прогрессивной работе сопел и более эффективному распылению удобрений.

Работа агротехнического комплекса осуществляется следующим образом. Емкости 4 и 5 заполняют компонентами жидких удобрений, а магистраль 7 соединяют с источником сжатого газа, при этом учитывают желательность или нет осуществления окислительных процессов в среде удобрения-почва; если окислительные процессы нежелательны, то в качестве газа используют нейтральный газ (CO₂, He и т.п.); если же окисление желательно используют сжатый воздух; устанавливают давление поступающей смеси в сопла 10 для дробления акустическими колебаниями этой истекающей смеси до фазы тумана. Благодаря расположению сопел 10 в трех взаимно перпендикулярных направлениях достигается эффективное дробление комков почвы во всем обрабатываемом объеме за счет пересечения этих струй в любой зоне обработки почвы, что создает условия для эффективной обработки почвы, включая ее рыхление и введение удобрений во все участки обработки.

При обработке почвы могут быть использованы стерилизующие газы типа азота, углекислого газа, а также могут быть применены перегретые газы и пар для стерилизации почвы, уничтожения насекомых- вредителей, уничтожения растений паразитов и грибковых спор.

Проходящие сквозь сепаратор аэрозольные частицы смеси эффективно осаждают обратно в почву за счет предусмотренного воздействия световым излучением ИК диапазона, который провоцирует интенсивную коагуляцию частиц и дождевание почвы.

Эффективность данного агротехнического комплекса проверена на экспериментальном участке АО "Путиловское хозяйство" (Лен. обл.), где показано, что урожайность культур, в частности фасоли, цветной капусты, помидоров, существенно и заметно увеличивается в среднем на 15 30 в условиях возделывания в теплично-парниковых укрытиях. При этом повышается сама культура выращивания овощей, когда почва не подвергается воздействию лемехов, бороны и культиваторов, а обрабатывается только естественным газожидкостным давлением.

Таким образом, выполнение агротехнического комплекса, как это показано выше, позволяет повысить эффективность использования его рабочего органа - струйного агрегата как по признакам рыхления почвы, так и более дисперсному дроблению вносимых удобрений, что позволяет подать удобрения в любую точку обрабатываемого объема почвы, а при более мелкозернистой структуре почвы в условиях парника каждая частица почвы получает питательную смесь, что повышает урожайность культур, т.к. корневая система растения получает питание из любой точки объема обработанной данным агротехническим комплексом почвы.

Указанный технический результат в агротехническом комплексе достигнут за счет принципиальной его конструктивной схемы, где сбалансированы воздействия на почву давлением рабочей и питательной смеси при дисперсности и аэрозольности смеси, выбранном световом воздействии и согласованности всех операций обработки почвы. Эти качества позволяют создать прогрессивный агротехнический комплекс, который способен на современном уровне решать проблемы комплексной обработки почвы и возделывания на ней различных культур с заметным повышением их урожайности и товарной коммерческой привлекательности.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение. Сущность изобретения: емкости с жидкими удобрениями подключают к источнику сжатого газа. Благодаря расположению сопел в трех взаимно перпендикулярных направлениях происходит эффективное дробление комков почвы за счет пересечения с ними струй жидких удобрений. Проходящие сквозь сепаратор аэрозольные частицы смеси осаждают обратно в почву за счет действия ИК-излучения, которое интенсифицирует коагуляцию частиц и дождевание. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Агротехнический комплекс, содержащий навесную раму и закрепленный под ней рыхлитель почвы, емкости с вносимыми жидкими удобрениями, сообщенные со смесителем, к которому подключен источник сжатого газа, а выход смесителя посредством соответствующей магистрали сообщен с соплами подачи газодисперсной смеси, отличающийся тем, что он снабжен излучателями света ИК-диапазона, перфорированным сепаратором, кожухом и отбойным диском, а рыхлитель выполнен в виде газового рыхлителя, на котором расположены сопла подачи газодисперсной смеси, причем сепаратор установлен между кожухом и отбойным диском, под которым расположен рыхлитель, при этом сопла рыхлителя выполнены из двух фасонных половинок, а источники света ИК-диапазона размещены под сепаратором, причем сопла рыхлителей имеют кольцевое выходное сечение, внутренние их стенки имеют кольцевые канавки, а наружная половина каждого сопла установлена на оси посредством поджимающей пружины. 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что оси сопел ориентированы в трех взаимно перпендикулярных направлениях. 3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что канавка в стенке наружной половины сопла выполнена по сечению большей канавки внутренней половины сопла.