РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ Российский патент 2003 года по МПК A01B33/04 A01B9/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению.

В сельском хозяйстве для подготовки поля под посев применяется длинный шлейф орудий. Вспашка почвы проходит с образованием крупных комков и глыб. Для их разбивки и получения равномерной поверхности поля применяются различные почвообрабатывающие орудия. Все это выполняется многочисленными проходами машинно-тракторных агрегатов по одним и тем же площадям. Негативные последствия этой традиционно применяемой технологии хорошо описаны учеными, исследователями. Главным негативным показателем является процесс деградации полей, выражающийся в уменьшении продуктивности. Бесполезные выбросы влаги в атмосферу, обесструктуривание почвы, ее распыливание, чрезмерное повышение ее плотности и т.д., все эти явления ведут к ухудшению процессов гумификации.

Перспективными признаны технологии минимальной и нулевой обработки почвы. По этим технологиям резко уменьшается количество проходов машинно-тракторных агрегатов по полям. Почва испытывает гораздо меньшее количество механических воздействий на нее. Резко снижается расход горюче-смазочных материалов, уменьшаются материально-трудовые затраты.

Почвообрабатывающие орудия преимущественно работают на использовании принципа сжатия почвенного пласта. Что предопределяет большую энергоемкость этих работ. Качество их проведения также оставляет желать лучшего, например показатель крошения почвы. Черноземные почвы в естественном сложении имеют зернистую структуру.

Поля при ежегодном использовании истощаются, уменьшается содержание минеральных и органических веществ, теряется плодородие. Необходимо вносить минеральные и органические удобрения. Не менее важными являются проблемы сорной растительности, кислых почв, солонцов и т.д.

Известен плуг для гладкой пахоты Шмелева Б.М. (авторское свидетельство СССР, (11) 1521303, кл. А 01 В 9/00 //А 01 В 33/04, опубликовано 15.11.89, бюллетень 42), у которого рабочий орган состоит из трех дисковых ножей, двух лемешно-отвальных корпусов, обращенных друг к другу отвальными поверхностями. Над корпусами продольно установлены роторы в виде валов с режущими сегментами.

Дисковые ножи разрезают почву в вертикальном направлении, образуя боковые грани двух смежных пластов почвы. Лемехи отвальных корпусов отрезают пласты снизу. Одновременно сегменты вращающихся навстречу друг к другу роторов рыхлят пласты, постепенно поворачивая их в разные стороны. По достижении угла поворота их относительно друг друга 90^o рыхление прекратится. Далее эти пласты под давлением почвы, подаваемой роторами, и под действием заплужника и крыльев корпусов поворачиваются еще на 60...90^o и укладываются в собственные борозды без смещения их в сторону.

Однако, в результате рыхления пласты не сохраняют целостность и не будут оборачиваться и укладываться задернелой поверхностью вниз обратно в борозду. Вместо этого появится поток разрыхленной почвенной массы. При больших скоростях вращения роторов, что неизбежно следует из условия разрыхления пластов, почвенные частицы будут отбрасываться со значительной силой на отвальные поверхности корпусов и налипать на них.

Наиболее близким по технической сущности является почвообрабатывающее орудие (авторское свидетельство СССР, (11) 476838, кл. А 01 В 9/00 //А 01 В 11/00, опубликовано 15.07.75, бюллетень 26), состоящее из двух ротационных рабочих органов в виде шнеков, каждый из которых состоит из двух частей с различным шагом винтовой поверхности. Шнеки вращаются от отдельного двигателя в противоположных направлениях в горизонтальной плоскости.

Однако, после прохода шнеков по их следу образуются борозды, по сторонам которых почва насыпается в виде гребней.

Целью изобретения является повышение качества основной обработки почвы и повышение ее плодородия.

Поставленная цель достигается тем, что снятые отрывом с пласта почвенные слои перемешиваются между собой с одновременным внесением удобрений, почвенные комки крошатся и растительные остатки измельчаются с одновременным внесением структурообразователей.

По имеющимся у авторов сведениям, совокупность существенных признаков: комбинированный рабочий орган в виде ротора, включающий в себя конический многозаходный винт и цилиндр, на котором размещены по винтовой линии лопатки и штифты (пластины); цилиндрообразный корпус, в котором расположен ротор и к которому подведены технологические трубки от емкостей (пластины), характеризующих сущность изобретения, не известно из уровня техники и не следует для специалиста явным образом из ее известного уровня, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям новизны и изобретательского уровня.

Предлагаемый рабочий орган состоит из двух последовательно расположенных на одной оси элементов фиг.1: конический многозаходный винт А; цилиндр Б. Поверхность цилиндра составлена из двух участков: участок с лопатками с и участок со штифтами д. Винт и цилиндр имеют раздельный привод 6 и 7. Рабочий орган расположен в цилиндрообразном корпусе 1, передней частью установленном на плоскорежущих лемехах 2, и фиг.2.

Устройство работает следующим образом. При движении рабочего органа почвенный пласт подрезается плоскорежущим лемехом 2 на установленной глубине по горизонтали. В подрезанный пласт внедряется вращающийся в горизонтальном направлении конический многозаходный винт 3, по ходу движения. При вращении винта приводом 6 почва снимается с этого пласта слой за слоем. При передвижении по винтовым поверхностям эти слои растягиваются, разрываются и разрыхляются и подводятся к лопаткам 4. Лопатки, расположенные по винтовой линии на цилиндре, перемешивают эти слои между собой и продвигают их дальше к штифтам (пластинам) 5. В зону перемешивания по технологической трубке 9, по мере необходимости, могут подаваться жидкие удобрения, мелиоранты, известковые растворы и т.д. в мелкораспыленном виде. Штифты (пластины) при вращении измельчают почвенные комки, растительные остатки и т.д. В зону измельчения по технологической трубке 8 подаются структурообразователи, благодаря которым обработанная почва приобретает зернистую структуру. При движении рабочего органа линейная скорость перемещения почвенных частиц v₀ больше, чем скорость агрегата v_aгp. Частота вращения цилиндрической части n_ц выше частоты вращения винта n_в.

Конструкция рабочего органа позволяет производить рыхление почвы отрывом и растяжением почвенных слоев. Повышение качества обработки и плодородия почвы достигается перемешиванием почвенных слоев между собой с одновременным внесением удобрений в жидком виде и т.д.; измельчением почвенных комков, растительных остатков с одновременным внесением структурообразователей, придающих обработанной почве зернистую структуру. Все эти процессы выполняются за один проход рабочего органа, что сокращает расход горюче-смазочных материалов.

Изобретение предназначено для обработки почвенного пласта и может быть использован в сельскохозяйственном машиностроении. Рабочий орган является комбинированным и содержит последовательно расположенные на горизонтальной оси в цилиндрообразно корпусе конический многозаходный винт и цилиндр с закрепленными на нем по винтовой линии лопатками и шрифтами. Одновременно в соответствии с конкретным состоянием полей, удобрения, мелиоранты, известковые растворы и т.д. Также одновременно вносит структурообразователи. Такое конструктивное выполнение позволяет получить хорошо перемешанную удобренной почву, обработанную против серной растительности и имеющую зернистую структуру. Все эти процессы выполняются при одном проходе рабочего органа и позволяют повысить качество обработки почвы и ее плодородие, а также снизить энергоемкость процесса обработки. 2 ил.

Рабочий орган для обработки почвы, содержащий вращающийся в горизонтальном направлении и расположенный по ходу движения ротор, отличающийся тем, что ротор выполнен комбинированным в виде расположенных последовательно на одной оси в цилиндрообразном корпусе конического многозаходного винта и цилиндра, на последнем из которых размещены по винтовой линии лопатки и штифты, а рабочий орган имеет подведенные к корпусу технологические трубки для вносимого в почву материала, связанные с емкостями.