СПОСОБ МЕХАНИЗИРОВАННОГО СНЕГОНАКОПЛЕНИЯ И ОРУДИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК A01B13/00 A01B13/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, а именно к способу механизированного снегонакопления.

Известен способ механизированного снегонакопления, заключающийся в создании снежных валов поперек господствующего направления ветра /1/.

Однако данный способ не учитывает свойств снеговоздушного потока и обусловливает частичное выдувание снега между валами.

Известно орудие для механизированного снегонакопления, состоящее из рамы с закрепленными на ней двумя свальными рабочими поверхностями, расположенными под углом друг к другу /1/.

Однако данное орудие формирует валы одинаковой высоты, что создает условия для частичного выдувания снега между ними. Чтобы исключить условия выдувания, валы формируют на малом расстоянии друг от друга, что приводит к низкой производительности этого орудия.

Задачей изобретения является интенсификация накопления снега.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе механизированного снегонакопления, заключающемся в создании снежных валов поперек господствующего направления ветра, согласно изобретению между снежными валами высотой (2-3)h, где h - глубина снежного покрова, формируют два полувала высотой (1.5-1.7)h, причем расстояние между валом и ближайшим к нему полувалом составляет (8-10)h, а между полувалами оставляют полосу нетронутого снежного покрова шириной 2.5-3.5 м.

Поставленная задача достигается также тем, что орудие для механизированного снегонакопления, состоящее из рамы с закрепленными на ней двумя свальными рабочими поверхностями, расположенными симметрично относительно продольной оси машины под углом 55-65^o друг к другу, согласно изобретению снабжено дополнительно двумя рабочими поверхностями, каждый из которых расположен с тыльной стороны свальных рабочих поверхностей и закреплен в передней части под углом 55-65^o.

Конструкция орудия для механизированного снегонакопления, состоящая из двух свальных и двух отвальных рабочих поверхностей и выполненная так, что каждый из отвальных рабочих поверхностей расположен с тыльной стороны свальных рабочих поверхностей и скреплен в передней части под углом 55-65^o, обеспечивает, согласно способу, формирование снежных валов высотой (2-3)h, где h - глубина снежного покрова, и двух полувалов высотой (1.5-1.7)h между ними. Этим подтверждается решение поставленной задачи изобретения и связь заявляемых решений единым изобретательским замыслом.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипами позволило установить соответствие их критерию "новизна".

Реализация способа снегонакопления и орудия для его осуществления поясняется с помощью схематических изображений.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение орудия. На фиг. 2 представлено схематическое изображение препятствий на поверхности поля. На фиг. 3 представлен график скорости снеговоздушного потока за снежным валом в зависимости от расстояния от него.

Орудие представляет собой смонтированные на раме 1 (фиг. 1) свальные 3 и 4 и отвальные 2 и 5 рабочие поверхности, расположенные под углом друг к другу, и технологические опоры 7, установленные на стойки 6.

Предлагаемый способ с помощью этого устройства реализуется следующим образом. За один проход орудия свальными рабочими поверхностями 3 и 4 (фиг. 1) формируется основной вал 8 (фиг. 2). Отвальными же 2 и 5 (фиг. 1) - формируются два полувала 7 и 9 (фиг. 2). При обратном проходе орудия между снежными полувалами оставляется полоса необработанного снежного покрова 10 шириной 2.5-3.5 м. Таким образом, между валами 8 и 12 формируются два полувала 9 и 11.

Обоснование технического решения заключается в следующем. Рассмотрим процесс взаимодействия снеговоздушного потока со снежным валом. Из графика распределения скоростей снеговоздушного потока (фиг. 3), полученного экспериментально, видно, что на расстоянии b от препятствия, где b - высота снежного вала, скорость сначала увеличивается, затем на расстоянии (3-4)b начинает уменьшаться и принимает отрицательное значение на расстоянии (6-8)b, то есть меняется направление движения снеговоздушного потока. Это подтверждает исследования, из которых следует, что за снежным валом образуется вихрь /2/. Далее, при удалении от препятствия на расстояние более (9-10)b скорость вновь увеличивается.

Наиболее благоприятные условия для осаждения снега создаются в зоне, где скорости снежных частиц достигают нулевого значения. Вихри вызывают выдувание снега из межвалкового пространства. Для предупреждения выдувания необходимо устранить вихри, создав препятствие в зоне его действия. Размер этого препятствия необходимо сделать меньшего размера, чем основное препятствие. Располагается оно на расстоянии (8-10)b от снежного вала. В нашем случае вместо одного малого вала формируются два полувала.

Эффективность данного способа снегонакопления подтверждается исследованиями взаимодействия воздушного потока с шероховатой поверхностью /3/. При этом экспериментально подтверждено, что поверхность с препятствиями различной высоты оказывает большее сопротивление воздушному потоку, чем поверхность с препятствиями одинаковой высоты. В нашем случае при увеличении сопротивления поверхности создаются благоприятные условия для снегонакопления.

При испытании предлагаемого орудия в сравнении с серийным снегопахом СВУ-2,6 получены данные, приведенные в таблице, которая показывает толщину накопленного снега в зависимости от используемого орудия.

Использование предлагаемых решений позволяет сравнительно простым путем обеспечить интенсивное снегонакопление, уменьшить энергоемкость и увеличить влагонакопление почвы, что в итоге способствует увеличению урожайности сельскохозяйственных культур.

Источники информации:
1. Механизация возделывания зерновых культур на почвах, подверженных ветровой эрозии. Труды КазНИИМЭСХ. Т. 5. - Алма-Ата; Кайнар, 1971.

2. Дюнин А.К. Механика метелей. - Новосибирск: Издание сибирского отделения АН СССР, 1968.

3. Бютнер Э.К. Динамика приповерхностного слоя воздуха. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

С помощью орудия, имеющего расположенные под углом 55-65^o свальные и отвальные рабочие поверхности, создают снежные валы и пары полувалов. Высота валов, равная 2-3 величинам глубины снежного покрова, и высота полувалов, равная 1,5-1,7 глубины покрова, при расстоянии между валом и соседним полувалом 8-10 величин глубины снежного покрова уменьшают выдувание снега между валами, что позволяет интенсифицировать снегонакопление. 2 c.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1. Способ механизированного снегонакопления, заключающийся в создании снежных валов поперек господствующего направления ветра, отличающийся тем, что между снежными валами высотой (2-3) h, где h - глубина снежного покрова, формируют два полувала высотой (1,5-1,7) h, причем расстояние между валом и ближайшим полувалом составляет (8-10) h, а между полувалами оставляют полосу нетронутого снежного покрова шириной 2,5-3,5 м. 2. Орудие для механизированного снегонакопления, состоящее из рамы с закрепленными на ней двумя свальными рабочими поверхностями, расположенными симметрично относительно продольной оси машины под углом 55-65^o друг к другу, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительно двумя отвальными рабочими поверхностями, каждая из которых расположена с тыльной стороны свальных рабочих поверхностей и закреплена в передней части под углом 55-65^o к ним.