СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ Российский патент 2004 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству.

Обработка почвы является самым энергоемким процессом, так как осуществляется преимущественно сжатием почвенного пласта. При сжатии почвенный пласт уплотняется, пустоты, поры и трещины частично полностью исчезают, частично закрываются, закупоривая внутри объема почвенный воздух. Согласно законам материи энергия, закачиваемая в почвенный пласт, должна выходить из него, обеспечивая его полноценное крошение. В силу особенностей природы почвы, многофазности ее структуры и т.д. при сжатии пласта в него невозможно закачать такое количество энергии, которое было бы достаточным для его полного крошения. Так как, в силу вышеприведенного, происходит значительная релаксация энергии.

Крошение почвы в основном происходит за счет растягивания подрезанного почвенного пласта при его скольжении по рабочей поверхности и сбросе его на поверхность поля. В настоящее время обработка не обеспечивает достаточного рыхления почвы. Обработанная поверхность поля получается глыбистой, с большими отвально-развальными бороздами и гребнистой. Для усиления интенсивности крошения необходимо увеличить или рабочие скорости, или размеры рабочих поверхностей.

Увеличение рабочих скоростей приводит к сильному разбросу оборачиваемых пластов по поверхности поля. Увеличение размеров рабочих органов повышает материалоемкость почвообрабатывающих орудий.

Все это диктует необходимость изменения принципа воздействия на почвенный пласт. Воздействия на почву должны обеспечивать создание в ней растягивающих напряжений. Такими воздействиями являются вибрация почвенных слоев, ударно-импульсные воздействия и отрыв почвенных частиц друг от друга. Предлагаемый способ обработки основан на отрыве почвенных частиц и разрыве межпочвенных связей при перемещении почвенных слоев по винтовой поверхности.

Установлено, что при взаимном перемещении почвенных слоев по глубине обработки повышается качество обработки и усиливаются процессы гумусообразования. Предлагаемый способ обработки почвы обеспечивает такое перераспределение слоев почвы по вертикали.

Известен способ пахоты тяжелых почв (Авторское свидетельство СССР, 209867, кл. А 01 В 79/00, опубликовано 26.01.1968, бюллетень 5) с применением импульсного воздействия на обрабатываемый пласт. В этом случае в почвенном пласте, перед корпусом плуга, создаются растягивающие напряжения, приводящие к его разрыхлению.

Однако в дальнейшем, при поступательном движении, корпус плуга сжимает этот разрыхленный почвенный пласт, что приводит к его повторному уплотнению.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ вспашки почвы (Авторское свидетельство СССР (11) 986310, кл. А 01 В 79/00, опубликовано 07.01.83, бюллетень 1). При этом способе почвенный пласт отделяется от массива двумя боковыми вертикальными разрезами и нижним горизонтальным подрезанием. В отделенном почвенном пласте, принимающем изогнутую форму, создаются растягивающие напряжения, приводящие к разрушению почвы на структурные агрегаты.

Однако положение средней линии, на которой напряжения сжатия и растяжения равны нулю, зависит от толщины отделенного почвенного пласта. При вспашке почвы на глубину более 15 см отделенный почвенный пласт не получает изогнутую форму и в нем не создаются достаточно растягивающих напряжений, приводящих к разрушению пласта.

Целью изобретения являются снижение энергоемкости, повышение качества обработки почвы и усиление процессов гумусообразования в почве. Это достигается тем, что почвенный пласт разрыхляют отрывом и растяжением с взаимным перемещением почвенных слоев по вертикали.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков: послойное снятие почвы с пласта отрывом; растяжение, разрыв, разрыхление этих почвенных слоев при их передвижении; взаимное перемещение почвенных слоев по вертикали, 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.

Способ обработки почвы происходит следующим образом. Почвенный пласт подрезается на установленной глубине плоскорежущим лемехом 1 (фиг.1) цилиндрообразного корпуса 3 (фиг.2). В этот пласт внедряется конический многозаходный винт 2 по ходу движения орудия. При этом он снимает почву отрывом с этого пласта слой за слоем; энергия, затрачиваемая на этот процесс, ниже, чем при вспашке, проходящей через сжатие почвенного пласта. В дальнейшем, при скольжении этих почвенных слоев по винтовым поверхностям, в силу разности скоростей движения почвенных частиц, агрегатов и комков различных форм и размеров, эти почвенные слои растягиваются, разрываются и разрыхляются.

В процессе работы частота вращения винта подбирается такой, чтобы линейная скорость перемещения почвенных частиц была больше, чем скорость агрегата V_агр.

Почвенный слой, снятый первой винтовой поверхностью 1', перемещаясь по ней, при вращении винта, оказывается внизу пласта в положении 4". Слой же, снятый вторым витком 2', занимает положение 3". Самый нижний перед обработкой слой почвенного пласта после обработки оказывается наверху. Таким образом, происходит взаимное смещение почвенных слоев по вертикали.

Винт приводится во вращение приводом 4.

Предлагаемый способ на основе принципа отрыва и растяжения снижает расход энергии на обработку почвы. Рыхление пласта, производимое последовательно по слоям, повышает качество его крошения. Перемена же мест почвенных слоев по вертикали, например, поверхностный задернелый слой оказывается внизу, где в анаэробных условиях происходит разложение растительных остатков, насыщает почву органическими веществами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. В способе почвенный пласт подрезается, с него отрывом снимают слои почвы, которые при дальнейшем их перемещении растягиваются, разрываются, разрыхляются, что повышает степень крошения, пласта. Взаимное перемещение почвенных слоев по глубине обработки усиливает процессы гумусообразования в почве. Предлагаемый способ снижает энергоемкость процесса обработки почвы, так как используется принцип воздействия на почвенный пласт отрывом и растяжением. 2 ил.

Способ обработки почвы подрезанием почвенного пласта в горизонтальном направлении, отличающийся тем, что с подрезанного пласта отрывом снимают почву по слоям, которые при дальнейшем их перемещении растягивают, разрывают, разрыхляют и взаимно смещают по вертикали.