СПОСОБ ОБРАБОТКИ СОЛОНЦОВЫХ ПОЧВ И КОМБИНИРОВАННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК A01B79/00 A01B49/02 A01B13/14 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам обработки солонцовых почв, и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным орудиям для обработки почв, преимущественно солонцовых.

Известен способ обработки солонцовых почв, включающий перемещение надсолонцового, солонцового и подсолонцового слоев с помощью орудия, в котором, с целью уменьшения энергоемкости, перемешивают солонцовый и подсолонцовый слои выборочно в пределах солонцовых пятен при проведении основной обработки почвы под управлением устройства, определяющего размеры и тип солонцового пятна (SU, авторское свидетельство №1496659 А1, М.кл⁴. А 01 В 79/00. Способ обработки солонцовых почв / А.Х.Морозов, Ю.В.Дробышев, С.В.Новокщенов (СССР). - Заявка №4345754/30-15. Заявлено 17.11.1987. Опубл. 30.07.1989, Бюл. №28 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №28).

К недостаткам описанного способа относятся низкая эффективность, потребность в дорогостоящем аппарате и низкая производительность при обработке солонцовых почв.

Известно орудие для обработки солонцовых почв, содержащее брус с расположенными на нем рабочими органами, причем передний рабочий орган расположен в верхнем ярусе и выполнен в виде плужного корпуса с удлиненным отвалом, а рабочие органы среднего и нижнего ярусов выполнены в виде рыхлителей, причем рабочий орган нижнего яруса выполнен с укороченным отвалом, в котором, с целью снижения энергозатрат и улучшения качества обработки солонцовых почв, рыхлитель среднего яруса размещен вдоль бруса между передним рабочим органом и выполнен в виде плужного корпуса с укороченным отвалом, при этом удлиненный отвал переднего плужного корпуса имеет винтовую поверхность для перемещения пласта через предыдущую борозду (SU, авторское свидетельство №14355169 А1, М.кл⁴ А 01 В 13/16. Орудие для обработки солонцовых почв / А.Х.Морозов, Ю.В.Дробышев, С.В.Новокщенов (СССР). - Заявка №4098848/30-15. Заявлено 20.05.1986. Опубл. 07.11.1988, Бюл. №41 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №41).

Описанное орудие требует больших энергозатрат, малоэффективно при обработке солонцовых комплексов в условиях острого дефицита почвенной влаги и при количестве выпавших годовых осадков менее 400 мм.

Известно орудие для обработки солонцовых почв, содержащее установленные на раме плужные корпуса, за каждым из которых и ниже его плоскости резания смонтирована плоскорезная лапа с закрепленным на ней рыхлящим элементом, который выполнен из нескольких жестко связанных между собой частей, в котором, с целью повышения качества обработки почвы, верхняя часть рыхлящего элемента каждой из плоскорезных лап имеет форму правооборачивающего отвала, передняя часть которого закреплена на одной из боковых поверхностей стойки плоскорезной лапы, а нижняя часть рыхлящего элемента имеет форму изогнутого по дуге левооборачивающего отвала, который закреплен на другой боковой поверхности стойки плоскорезной лапы и направлен выпуклой частью в сторону, противоположную напряжению движения (SU, авторское свидетельство №1447297 А1, МПК⁴ А 01 В 13/08. Орудие для обработки солонцовых почв / О.А.Черемисинов, Н.И.Шиянов, А.А.Штеттенгер, В.И.Муращенко (СССР). - Заявка №4225721/30-15. Заявлено 23.02.1987. Опубл. 30.12.1988, Бюл. №48 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №48).

Описанное орудие малоэффективно, т.к. не учитывает строения солонцовых почв Нижнего Поволжья и требует больших энергозатрат.

Известно также комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с установленным на ней плоскорежущим рабочим органом и расположенными за ним на двух уровнях встречно вращающимися ротационными рыхлителями, в котором, с целью повышения качества обработки почвы, верхний ротационный рыхлитель снабжен свободно установленными на его валу дисками, которые расположены между ножами верхнего и нижнего ротационных рыхлителей; ножи верхнего и нижнего ротационных рыхлителей расположены в одних продольно-вертикальных плоскостях (SU, авторское свидетельство №1468553 А1, М.кл⁴ А 01 В 49/02, 13/08. Комбинированное почвообрабатывающее орудие / В.А.Милюткин, С.А.Милюткин, В.А.Киров (СССР). -Заявка №4222021/30-15. Заявлено 03.04.1987. Опубл. 30.03.1989, Бюл. №12 // Открытия. Изобретения. -1989. - №12).

Это комбинированное почвообрабатывающее орудие нами принято в качестве наиближайшего аналога.

К недостаткам этого орудия, принятого нами в качестве аналога, относятся сложность конструкции, низкая эксплуатационная надежность, потребность в больших энергозатратах и низкая эффективность предложенного приема перемешивания солонцового и солевого слоев.

Сущность заявленного изобретения

Задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, - сократить срок рассолонцевания почв солонцового комплекса.

Технический результат - снижение энергозатрат и восстановление плодородия почвы на солонцовых комплексах.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что в известном способе обработки солонцовых почв, включающем перемещение надсолонцового и перемешивание солонцового слоев с помощью орудия, согласно изобретению, при подрезании надсолонцового плодородного, солонцового и солевого слоев солонцового комплекса их дробят на крупные почвенные агрегаты, далее почвенные агрегаты смещают в бок и укладывают предпочтительно вертикальными или наклоненными полосами в повторяющихся сочетаниях надсолонцового, солонцового и солевого слоев, уложенных на дно смежной канавы, разделенных между собой продольными перемычками.

Указанный технический результат в части устройства достигается тем, что в известном комбинированном почвообрабатывающем орудии, содержащем раму с установленным на ней плоскорежущим рабочим органом и расположенными за ним на двух уровнях рыхлителями, согласно изобретению, плоскорежущий рабочий орган выполнен в виде U-образной скобы, одна из стоек которой наклонена в бок, фронтальные части скобы снабжены режущей кромкой, фронтальные части стоек наклонены к горизонту под углом 50-70°, а горизонтальное лезвие скобы установлено под углом 3-10° к горизонту, рыхлитель нижнего уровня выполнен в виде группы смонтированных и наклоненных к горизонтальному лезвию скобы ребер, а рыхлитель верхнего уровня представлен в виде ротационного сферического диска, ось вращения которого наклонена в продольно-вертикальной и поперечно-вертикальной плоскостях симметрии рамы, вогнутость сферического диска обращена в сторону группы ребер скобы, при этом рыхлитель верхнего уровня размещен за группой ребер скобы.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показано комбинированное почвообрабатывающее орудие для обработки преимущественно солонцовых почв, вид в плане.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, продольно-вертикальный разрез рамы, корпуса первого яруса, корпуса второго яруса и корпуса третьего яруса.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 изображено поперечно-вертикальное сечение верхнего плодородного, солонцового и солевого слоев и профиль ожидаемой канавы.

На фиг.5 - процесс перемещения и укладки генетических горизонтов солонцового комплекса в смежную канаву.

На фиг.6 - профиль обработанного массива после прохода комбинированного почвообрабатывающего орудия.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ обработки солонцовых почв предусматривает последовательное выполнение технологических операций: перемещение надсолонцового и перемешивание солонцового и солевого слоев с помощью почвообрабатывающего орудия. На обследованном солонцовом комплексе при подрезании надсолонцового плодородного слоя 1, солонцового слоя 2 и солевого слоя 3 по контуру 4 их дробят на крупные почвенные агрегаты и смещают в бок из канавы 5. Почвенные агрегаты укладывают на предварительно отрытую канаву 6. Комья и почвенные агрегаты в канаве 6 укладывают предпочтительно вертикальными полосами 7, 8, 9, 10, 11 и 12 или наклоненными полосами 7-12 на наклонную стенку 13 канавы 6 в повторяющихся сочетаниях надсолонцового плодородного слоя 1, солонцового слоя 2, солевого слоя 3. Полосы 7-12 укладывают на дно 14 смежной канавы 6. Канавы 5 и 6 между собой разделены продольной перемычкой 15 для перехвата ливневых осадков и исключения стока на сложном рельефе (см. фиг.4-6).

Комбинированное почвообрабатывающее орудие содержит раму 16 с установленным на ней плоскорежущим рабочим органом 17 и расположенными за ним на двух уровнях рыхлителями 18 и 19 (см. фиг.1-3).

Плоскорежущий рабочий орган 17 выполнен в виде U-образной скобы. Стойка 20 U-образной скобы наклонена в бок для создания наклонной стенки 13 канав 5,6 (см. фиг.4-6). Фронтальные части скобы снабжены непрерывной режущей кромкой 21. Фронтальные части стоек 20 и 22 наклонены к направлению движения или к горизонту под углом 50-70°, что исключает нависание растительных и корневых остатков на стойки 20-22 рабочего органа 17. Горизонтальное лезвие 23 (лемех) скобы установлено под углом 3-10° к горизонту. Этим достигается минимальное лобовое сопротивление, на что соответственно тратится меньше энергозатрат. Плоскорежущий рабочий орган 17 монтажными частями стоек 20 и 22 и крепежными средствами 24 смонтирован на продольных балках 25 и 26 рамы 1.

Рама 1 снабжена кронштейнами навески 27, 28 и 29. В кронштейнах 27-29 размещены пальцы 30. На левой продольной балке 25 установлено опорное колесо 31 с винтовым механизмом для изменения глубины подкапывания лемехом 23 скобы до глубины 50-60 см.

Рыхлитель 18 нижнего уровня выполнен в виде группы ребер 32, смонтированных на задней части и наклоненных под углом 20-35° к горизонтальному лезвию 23 (лемеху) скобы.

Рыхлитель 19 верхнего уровня представлен в виде ротационного сферического диска. Ось 33 диска наклонена как в продольно-вертикальной плоскости симметрии рамы, так и в поперечно-вертикальной плоскости (см. фиг.1-3). Вогнутость сферического диска обращена в сторону группы ребер 32 скобы рабочего органа 17. Рыхлитель 19 верхнего уровня размещен за группой ребер 32 скобы рыхлителя 18 нижнего уровня.

Рыхлитель 19 выполнен ротационным. Диск рыхлителя 19 получает привод от ВОМ агрегатируемого трактора, карданный телескопический вал, а далее на конический редуктор 34. В кинематической цепи привода сферического диска последовательно на раме 1 смонтированы конические редуктора 35,36 и 37, соединенные муфтами 38 и валами 39. Квадратный хвостовик 40 оси 33 связывает сферический диск рыхлителя 19 и ведомый полый вал конического редуктора 37. Ось 33 в редукторе 37 зафиксирована парой фасонных гаек 41. Этим достигается быстрая замена рыхлителя 19.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

Раму 15 согласно инструкции по эксплуатации орудия навешивают на трактор класса тяги 3 или 4. ВОМ трактора соединяют с приемным валом конического редуктора 34 посредством карданного телескопического вала. Тягами гидронавесной системы через пальцы 30 и кронштейны навески 27-29 раму 1 приводят в транспортное положение.

При установившемся движении на поле режущей кромкой 21 скобы подрезаются по периметру верхний надсолонцовый плодородный слой 1, солонцовый слой 2 и солевой слой 3. Слои 1-3 подвергаются деформации и крошатся на почвенные агрегаты в виде мелких и крупных комьев.

Мелкие комья из слоев 1-3 просыпаются между ребрами 32 и падают на вогнутую поверхность сферического диска рыхлителя 19. Крупные комья слоев 1-3 переваливаются через ребра 32 и попадают на внутреннюю поверхность вращающегося сферического диска. За счет наклона оси 33 диска к горизонту, комья перемещаются в бок от канавы 5 и сбрасываются в канаву 6 равными долями, образуя наклонные полосы 7-12.

Такое размещение полос 7-12 из слоев 1-3 обеспечивает доступ атмосферных осадков к солевому и солонцовому горизонтам, вследствие чего карбонаты взаимодействуют с натриевыми хлоридами. Достаточное количество осадков, наличие плодородных компонентов, отсутствие водонепроницаемого экрана ускоряют процессы мелиорации солонцовых почв.

Описанный выше способ и предложенное комбинированное почвообрабатывающее орудие обеспечивают достижение поставленной задачи.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для обработки солонцовых почв. Способ предусматривает выполнение следующих операций: перемещение надсолонцового и перемешивание солонцового слоев с помощью орудия. При подрезании надсолонцового плодородного, солонцового и солевого слоев солонцового комплекса их дробят на крупные почвенные агрегаты. Почвенные агрегаты смещают в бок и укладывают предпочтительно вертикальными или наклонными полосами. Полосы укладывают на дно отрытой при предыдущем проходе орудия канавы в повторяющихся сочетаниях надсолонцового, солонцового и солевого слоев. Смежные канавы разделены между собой перемычками. Орудие содержит раму с установленным на ней плоскорежущим рабочим органом и расположенными за ним на двух уровнях рыхлителями. Плоскорежущий рабочий орган выполнен в виде U-образной скобы. Одна из стоек скобы наклонена в бок. Фронтальные части скобы снабжены режущей кромкой. Фронтальные части стоек наклонены к горизонту под углом 50-70°. Горизонтальное лезвие скобы установлено под углом 3-10° к горизонту. Рыхлитель нижнего уровня выполнен в виде группы ребер, смонтированных и наклоненных к горизонтальному лезвию скобы. Рыхлитель верхнего уровня представлен в виде ротационного сферического диска. Ось вращения сферического диска наклонена в продольно-вертикальной и поперечно-вертикальной плоскостях симметрии рамы. Вогнутость сферического диска обращена в сторону группы ребер скобы. Рыхлитель верхнего уровня размещен за группой ребер скобы. Такие технология и конструкция позволят снизить энергозатраты на обработку почвы солонцовых комплексов и обеспечить ускоренное расселение почвенных горизонтов солонцового комплекса. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ обработки солонцовых почв, включающий перемещение надсолонцового и перемешивание солонцового слоев с помощью орудия, отличающийся тем, что при подрезании надсолонцового плодородного, солонцового и солевого слоев солонцового комплекса их дробят на крупные почвенные агрегаты, далее их смещают в бок и укладывают предпочтительно вертикальными или наклонными полосами в повторяющихся сочетаниях надсолонцового, солонцового и солевого слоев, уложенных на дно смежной канавы, причем смежные канавы разделены между собой продольными перемычками.2. Комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с установленным на ней плоскорежущим рабочим органом и расположенными за ним на двух уровнях рыхлителями, отличающееся тем, что плоскорежущий рабочий орган выполнен в виде U-образной скобы, одна из стоек которой наклонена в бок, фронтальные части скобы снабжены режущей кромкой, фронтальные части стоек наклонены к горизонту под углом 50-70°, а горизонтальное лезвие скобы установлено под углом 3-10° к горизонту, рыхлитель нижнего уровня выполнен в виде группы смонтированных и наклоненных к горизонтальному лезвию скобы ребер, а рыхлитель верхнего уровня представлен в виде ротационного сферического диска, ось вращения которого наклонена в продольно-вертикальной и поперечно-вертикальной плоскостях симметрии рамы, вогнутость сферического диска обращена в сторону группы ребер скобы, при этом рыхлитель верхнего уровня размещен за группой ребер скобы.