СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАБОТ И АГРЕГАТ ДЛЯ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ Российский патент 1997 года по МПК A01B79/02 A01B49/00 A01B49/06 

Изобретение относится к способу выполнения сельскохозяйственных работ и агрегату для земледелия, а точнее к принципу сочетания и совмещения операций и может быть использовано в качестве энерго, материало, влаго, почво и времясберегающего способа технологии, многофункциональной машины и агроробота.

Известны способы вспашки, посева, полива и внесения удобрений, включающие тракторы или агрегаты мостового типа.

Недостатками известных способов выполнения технологических процессов в земледелии и средств их осуществления являются их высокая металлоемкость и стоимость, низкие показатели универсальности, мобильности, проходимости и использования /годовой нагрузки/, а также большие потери энергии, влаги, удобрений, урожая и плодородия.

Целью изобретения является устранение этих недостатков и повышение эффективности использования металла, энергии, удобрений, почвы, времени возделывания различных культур, а также создания условий для повышения плодородия почвы, защиты человека, техники, среды и престижа труда в земледелии.

Основой изобретения является совмещение и сочетание операций и функций машин повышение гибкости технологий земледелия и расширение функциональных возможностей машин путем совмещения и сочетания функций элементов агрегата для земледелия.

Сущность изобретения заключается в том, что вспашку оборотом почвы назад, полив, внесение удобрений и посев семян сочетают и совмещают. В горной зоне скорость оборота почвы назад изменяют, на подъеме снижают, на уклоне повышают пропорционально крутизне склона. При вспашке изменяют угол установки рабочих органов и скорость их перемещения относительно энергосредства, причем при снижении угла установки рабочего органа для вспашки скорость его перемещения увеличивают. Удобрения перемешивают с водой и вносят в почву при вспашке и при посеве.

Удобрения, семена и вода попадают в почву трубками полива сошниками. Поперек склона пашут при движении агрегата вдоль склона. Облегчают движение в горной и влажной зонах преобразованием сопротивления почвы в движущую силу. Водозаборное устройство соединено с возможностью копирования поливной линии для выполнения различных операций в качестве базовой линии для вождения агрегата используют линию полива. Водозаборник используют в качестве датчика автовождения. Поливную линию используют в качестве энергопотока и транспортера навоза и минеральных удобрений. Гидролинию используют в качестве семяпровода. В гидросистеме агрегата в качестве рабочего материала используют воду. Раму плуга и сеялки используют в качестве поливной линии. Линию полива используют в качестве линии распределителя навоза, навоз вносят в борозду и плуг используют в качестве навозоразбрасывателя. Навоз перемешивается водой и подается в борозду в процессе вспашки. В качестве средства и определителя способа внесения удобрения используют гидролинию. Воду при поливе и вспашке закрывают почвой, измельчение почвы, смыв удобрений поливной водой снижают почвенным укрытием. Отработанную жидкость гидропривода подают с семенами к сошникам и посев совмещают с поливом. Семена распределяют и вносят в почву поливными трубами и сошниками вместе.

Силу привода рабочих органов используют для их поворота. Привод рабочих органов используют в качестве направляющих дорожек. Боковую силу отвала при реверсивном движении используют для перемещения сошников. Ножи с двух сторон отвала используют как продолжение отвала для резания и крошения, а также оборота пласта. Ось кабеля электрического питания используют в качестве места расположения центра фиксированного поворота агрегата в конце гона.

При движении вдоль склона борозды располагают поперек склона. Изменение параметров почвообработки, посева и внесения удобрений на склоне снижают движением агрегата вдоль склона Оборачивают почву вверх по склону при движении агрегата вниз, при этом скорость поперечного хода рабочих органов повышают пропорционально углу крутизны склона. При движении агрегата вдоль склона вверх, на подъеме скорость движения рабочих органов поперек склона снижают пропорционально углу крутизны склона. По мере снижения угла крутизны склона различие скоростей движения рабочих органов на подъеме и уклоне снижают до нуля.

На склоне угол установки рабочего органа изменяют пропорционально углу склона, на подъеме снижают, на уклоне повышают и на ровной поверхности снижают до нуля разницу углов установки рабочих органов. Угол установки рабочих органов повышают обратнопропорционально скорости их движения, по мере снижения угла установки скорость поперечного хода увеличивают.

Зависимость мощности двигателя от металлоемкости трактора, скорости движения и сцепления движителей с почвой снижают до нуля, при этом действие рабочего органа на дно и стенку борозды полевой доской при почвообработке снижают до нуля и боковую силу лемеха и отвала используют в качестве параметра снижения нагрузки колес.

Сигнал о встрече с препятствием используют для выключения привода рабочих органов, остановки и подачи сигнала.

Рабочие органы для посева, полива, пахоты и внесения удобрений соединены с возможностью совмещения операций. Ножи установлены с двух сторон отвала. Дисковый рабочий орган установлен на поворотной вертикальной оси и соединен с механизмом поворота и перемещения относительно трактора. Барабан для кабеля электрического питания установлен вблизи центра фиксированного поворота с возможностью поворота относительно рамы. Скорость движения агрегата снижают, а ширину захвата увеличивают скорость движения рабочих органов регулируют, операции почвообработки, посева, внесения удобрения и полива совмещают и согласовывают. Число проходов по полю снижают с возможностью энерго, материало и почвоснабжения и восстановления структуры почвы.

На фиг. 1 графической части изображена схема устройства для реализации способа обработки почвы, посева, полива в борозду без смачивания поверхности, подкормки, полива через сошники с вождением по базовой линии линии полива; на фиг. 2 схема реализации способа устройством для гидропривода без полива в почву, а также отвод секций от препятствия с рабочим органом дискового типа; на фиг. 3 схема привода рабочих органов в различных вариантах энергопитания.

Способ выполнения сельскохозяйственных работ реализуют устройством, включающим базовую линию канал 1 /фиг. 1/, датчик 2 в виде водозаборника на конце шланга 3, насос 4, дозатор 5 в бункере 6 для удобрений с заслонкой 7, трубу 8 к гидромотору 9 с рычагом 10 и заслонкой 11 регулирования рабочего объема и скорости привода рабочих органов 12 для обработки почвы при движении по дорожкам трубам 13, бункер 14 с дозатором 15 и сошниками 16 для посева и полива с внесением удобрений, трубы слива жидкости в борозду 17 с регулирующей заслонкой 18, упор датчик 19 /фиг. 2/ управления гидроцилиндром 20 поворота секций бортов для защиты при встрече с препятствием /столбом, деревом и т.д./ вокруг шарниров 21. Центр фиксированного поворота 22 под барабаном 23 электрического кабеля 24 и гидропривод с рабочим материалом на основе воды для выполнения различных операций без полива с электрическим питанием реализуют способ в различных условиях без трактора.

Вал отбора мощности 26 может быть соединен с цепной передачей привода рабочих органов 27 с возможностью перемещения с кареткой 28 на роликах 29 и ножами 30 с двух сторон отвала. Привод может быть осуществлен от электромотора 31. Рулевое управление 32 связано с рычагом 33 датчика водозаборника 1. Рабочие органы 12 могут быть лемешными, дисковыми, или в виде сменных ножей, лопат, зубьев, граблин и т.д. в зависимости от работы. Гидромотор 9 содержит поворотную направляющую заслонку с рычагом регулирования скорости выполнения операций. Вал отбора мощности или электромотор могут перемещать рабочие органы с и без гидропривода с различной скоростью, механизмы управления могут формировать траекторию и использовать канал в качестве базовой линии. Гидролиния может перемещать удобрения, передавать энергию и переносить семена, сливать раствор в борозду или через сошники в зависимости от положения заслонок 18 и производственной потребности.

Трубы гидролинии и привод могут быть направляющими для рабочих органов.

При реализации способа устройство работает следующим образом. Вода из канала 1 через заборник 2 трубу 3 насосом 4 подается к гидроматору 9 в зависимости от условий с навозом и другими удобрениями или без них в борозду через трубки 17 или с семенами к сошникам 16 и переносит энергию от насоса к мотору по принципу гидропривода рабочих органов 12. Вода может циркулировать в замкнутой гидросистеме от насоса 4 к мотору 9 и обратно по трубе 25 /фиг. 2/. Без полива и гидропривода рабочие органы можно привести в действие от вала отбора мощности 26, или электромотора 31. В каждом случае вращение вала цепной передачей 27 преобразуется в возвратно-поступательное движение рабочих органов в противофазе в поперечной плоскости агрегата. Каретки на роликах имеют ограничители поворота рабочих органов. Тип рабочего органа определяется проводимой операцией.

При совмещении операций дозатором 5 из бункера подаются удобрения из бункера 14 дозатором 15 подаются семена и сошниками вносятся в почву. Можно воду и удобрения подать через трубки 17 в борозду, если открыть заслонки 18, и заделать при последующем ходе рабочего органа. Операции полива, посева, внесения удобрений можно сочетать в зависимости от производственной необходимости. В любом варианте сочетания операций при встрече с препятствием упор 19 отводит сам или через усилитель цилиндром 20 секцию назад, включает привод, останавливает, например, выключением топлива, подает сигнал, привлекает внимание оператора.

При движении вдоль склона скорость поперечного движения рабочего органа увеличивают на уклоне и снижают на подъеме пропорционально крутизне склона, так, чтобы обеспечивался оборот пласта вверх на уклоне и вниз на подъеме без различия качества работы. Скорость перемещения рабочих органов регулируется известными способами регулирования передаточного числа.

При работе с приводом от электродвигателя кабель 24 прокладывают вдоль оси центр 22 поворота, при обратном ходе подбирают, и наматывают на барабан 23 без перемещения по полю. В период фиксированного поворота в конце гона барабан 23 с осью центра 22 не поворачивается, т.е. агрегат поворачивается вокруг них на 180 ^o. Вращение барабана кабелем в одну сторону и принудительным приводом от колеса, гидромотора, электромотора и т.д. при обратном ходе снижает износ кабеля.

При вождении агрегата вдоль поливного канала 1 водозаборник 2 рекирует на отклонение от канала, сигнал об ошибке вводит в механизм управления и поворачивает агрегат в сторону устранения ошибки и формирует траекторию. В конце гона центр 22 опускается, а орудие поднимается и сигнал об отклонении от радиуса поворота, равного половине захвата агрегата, обеспечивает поворот агрегата в сторону устранения ошибки. После разворота по сигналу датчика угла поворота центр поднимается, орудие опускается и работа повторяется при обратном ходе. Для облегчения работы центр 22 целесообразно установить на оси водозаборника.

Шарнирное соединение секций рабочих органов облегчает копирование рельефа поля. Вместо плужного корпуса можно использовать сменяемые рабочие органы для выполнения лущения, культивации и т.д. Внесение удобрений с водой и семенами в почву, а также без семян в борозду /внутрипочвенный полив растворами навоза и других удобрений/ обеспечивает снижение потерь воды и материалов, исключает смыв и разрушение структуры верхнего слоя почвы. Электрический привод ночью, в период избытка энергии, снижает стоимость операций. При использовании воды в качестве рабочего материала без полива в нее добавляют известь. Аналогичным раствором воды промывают гидролинии после внесения навоза перед установкой на хранение.

Поворот и транспортировка агрегата после подъема и сложения секций и бортов осуществляют трактором. Число рабочих органов в шеренге повышает ширину захвата, а в строе увеличивает скорость движения агрегата при постоянной скорости рабочих органов. Мощность и производительность определяют без ограничений условия тяги с учетом условий местности.

Энергетическое средство может быть носителем орудий и средств электрического питания, а также приводом при работе. Рабочие органы для выполнения различных операций соединены между собой и с гидролинией с возможностью совмещения и согласования функций рамы гидролинии, энергопотока, направляющих дорожек и материалопроводов.

Установка ножей с двух сторон отвала дает поочередную работу их в качестве ножа и отвала для полного оборота пласта при низкой скорости вспашки. Дисковый рабочий орган поворачивается вокруг вертикальной оси и совершает реверсивное движение в поперечной плоскости с оборотом пласта почвы назад с возможностью получения реактивной силы для движения агрегата без большой тяговой силы колес энергетического средства.

При использовании способа и устройства повышается эффективность, снижается уплотнение почвы, потери энергии, урожая и материалов. Совмещение, сочетание и интеграция операций и гибкость технологий снижает многократно число проходов машин, их массу и уплотнение без дорогостоящих мостов и дорожек для их движения. Внесение воды и удобрений в почву исключает образование твердой корки почвы. Все это создает условия для роботизации земледелия на основе освоенной техники и гибкости технологий.

Источники информации
Авторское свидетельство СССР N 1028256, кл. А O1 B 49/00 1983.

Использование: сельское хозяйство, в частности почвообработка, полив, посев, внесение удобрений и восстановление структуры почвы. Сущность изобретения: в способе совмещают и согласовывают операции почвообработки, полива, внесения удобрения, посева. Линию полива используют в качестве базовой линии, энергопотока, транспортера навоза, минеральных удобрений, семян и средства внесения материалов в почву. Воду используют в качестве энергопотока для привода рабочих органов. Силу привода рабочих органов используют для их перемещения и поворота. Ножи с двух сторон отвала используют для поочередной работы в качестве продолжения отвала. Оси центра поворота и кабеля питания совмещают. При движении вдоль склона борозды располагают поперек склона. При движении агрегата вдоль склона скорость перемещения рабочих органов изменяют пропорционально крутизне склона. На подъеме скорость рабочих органов снижают, на уклоне повышают. По мере снижения крутизны склона различие скоростей снижают до нуля. Угол установки рабочих органов изменяют обратно пропорционально углу склона. Зависимость мощности двигателя от металлоемкости трактора, скорости движения и сцепления движителей с почвой снижают до нуля, при этом действие рабочего органа на дно и стенку борозды полевой доской снижают до нуля и боковую силу лемеха и отвала используют в качестве параметра снижения нагрузки колес. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ выполнения сельскохозяйственных работ, включающий вспашку, полив, внесение удобрений и посев семян, отличающийся тем, что вспашку оборотом почвы назад, полив, внесение удобрений и посев семян сочетают и совмещают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в горной зоне скорость оборота почвы назад изменяют на подъеме снижают, на уклоне повышают пропорционально крутизне склона. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при вспашке изменяют угол установки рабочих органов и скорость их перемещения относительно энергосредства, причем при снижении угла установки рабочего органа для вспашки скорость его перемещения увеличивают. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что удобрение перемешивают с водой и вносят в почву при вспашке. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что удобрение перемешивают с водой и подают в почву при посеве. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что удобрения, семена и воду подают в почву трубками полива сошниками. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что поперек склона пашут при движении агрегата вдоль склона. 8. Агрегат для земледелия, содержащий рабочие органы для обработки почвы и полива, водозаборное устройство, отличающийся тем, что водозаборное устройство соединено с механизмом поворота агрегата с возможностью копирования поливной линии для выполнения различных операций.