УСТРОЙСТВО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОЧВЫ Российский патент 2010 года по МПК A01B77/00 A01B49/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в почвоведении и земледелии для улучшения водно-физических свойств легких по гранулометрическому составу почв.

Известен способ улучшения водно-физических свойств легких по гранулометрическому составу почв, описанный в патенте RU/ID 2168293 (13) С2, А01В 79/00, С09К 17/00, 1998, в котором срез, погрузка, транспортировка, выгрузка почвы в стационарную шаровую мельницу производится раздельно (Россия. Автор Бохиев В.Б. и др.). Принято нами в качестве аналога.

Сущность данного аналога заключается в следующем: мелкозернистый материал получают путем измельчения улучшаемой почвы на поле в стационарной шаровой мельнице, а при внесении в почву производят его смешивание с пахотным слоем.

Данный аналог имеет преимущества. Увеличивается содержание илистой фракции и физической глины, улучшается водоудерживающая способность почвы из-за изменения гранулометрического состава почвы при измельчении в шаровой мельнице.

Вместе с тем данный аналог имеет ряд недостатков: срез, погрузка, транспортировка, выгрузка почвы в шаровую мельницу, а также измельчение, внесение и смешивание измельченной почвы с пахотным слоем осуществляется с набором машин раздельно.

Эти недостатки обусловлены тем, что все технологические операции данного аналога осуществляются раздельно с использованием соответствующего набора машин и устройств, что ведет к увеличению энерго- и материалоемкости процесса измельчения почвы, к увеличению эксплуатационных затрат технологического процесса; к снижению эффективности технологического процесса; в конечном итоге увеличивает дороговизну данного аналога.

Также известно устройство, описанное в патенте SU 1011065, А01В 49/02, 15.04.1983, принятое нами в качестве аналога.

Целью данного аналога является - повышение качества обработки почвы путем равномерного распределения срезаемого пласта почвы по поверхности обрабатываемого поля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено продольным транспортером, установленным под ротационным рыхлителем, а над продольным транспортером установлен поперечный транспортер-выравниватель с метателем на конце.

Недостатками данного устройства является то, что оно не измельчает почву, а только рыхлит срезаемый пласт почвы, выравнивает слой почвы и укладывает равномерно на поверхность обработанной полосы.

Эти недостатки обусловлены тем, что данное устройство не позволяет измельчить почву до илистой фракции и вносить измельченную почву на глубину заделки семян (10…15 см).

Наиболее близким по техническому решению является изобретение, описанное в заявке №2007121017/12 (022876), опубл. 10.12.2008, на которое получено положительное решение на выдачу патента на изобретение. В настоящий момент нами по заявке №2007121017/12 (022876), опубл. 10.12.2008, получен патент на изобретение №2362287 «Устройство комплекса для измельчения почвы». Данное устройство принято нами в качестве прототипа.

Целью данного изобретения является снижение энерго- и материалоемкости процесса измельчения почвы, снижение эксплуатационных затрат и повышение эффективности технологического процесса путем создания комплекса для измельчения почвы (КИП).

Поставленная цель достигается тем, что КИП используется как единый агрегат, т.е. все технологические операции: срез, погрузка, транспортировка, выгрузка, измельчение, внесение и смешивание измельченной почвы с пахотным слоем выполняются последовательно друг за другом при движении КИП. А также в предлагаемом КИП для более эффективного, тонкого измельчения почвы установлен высокоэффективный измельчитель дисмембраторного типа.

Вместе с тем прототип имеет недостаток: срезаемый почвоприемным органом слой почвы по планчатому транспортеру в полном объеме подается в измельчитель дисмембраторного типа.

Этот недостаток обусловлен тем, что для создания илистой фракции и физической глины в почвенном слое, которые необходимы для улучшения водно-физических свойств легких по гранулометрическому составу почв, в измельчитель достаточно подать только 30% почвы от всего объема срезаемого почвенного слоя. Причем средний диаметр частиц почвы, подаваемой в измельчитель, должен составлять не более 1 мм, что значительно повысит эффективность и качество технологического процесса, а также снижение энергозатрат при измельчении почвы в измельчителе дисмембраторного типа.

Целью настоящего изобретения является снижение энерго- и материалоемкости процесса измельчения почвы, снижение эксплуатационных затрат и повышение эффективности технологического процесса путем внедрения в технологический процесс комплекса для измельчения почвы операции сепарирования.

Поставленная цель достигается тем, что в состав КИП включено сепарирующее устройство, которое установлено на несущей раме комплекса и позволяет произвести разделение подаваемой в измельчитель почвы на две фракции - мелкую и крупную. Мелкая фракция с размерами частиц менее 1 мм в диаметре пройдя через систему решет сепарирующего устройства подается на измельчение в измельчитель дисмембраторного типа, а крупная фракция с размерами частиц более 1 мм в диаметре сбрасывается с решетной поверхности сепарирующего устройства на поле.

На чертеже представлена технологическая схема КИП. В состав КИП входят следующие машины и устройства: трактор Т-150 К (1), несущая рама (2), силовой агрегат (3), почвоприемный орган (4), планчатый транспортер (5), сепарирующее устройство (6), горизонтальный (7) и вертикальный (8) шнековые транспортеры, скатная доска (9), измельчитель дисмембраторного типа (10), приемный бункер (11), распределительный клапан (12) пневмосистемы трактора, почвоприемные трубопроводы (13), пневмошланги (14) и сошники (15).

Конструктивное исполнение КИП осуществляется следующим образом: на гидронавеску трактора Т-150 К (1) навешивается несущая рама (2), на которой смонтированы почвоприемный орган (4), планчатый транспортер (5), силовой агрегат (3), привод которого осуществляется от вала отбора мощности (ВОМ) трактора через карданный вал. Силовой агрегат состоит из двух редукторов: понижающего для приводов планчатого транспортера (5), сепарирующего устройства (6) и шнековых транспортеров (7), (8); повышающего для привода измельчителя дисмембраторного типа (10), под которым находится приемный бункер (11) с почвоприемными трубопроводами (13), подающими измельченную почву под сошники (15). Также на несущей раме установлен распределительный клапан (12) пневмосистемы трактора с пневмошлангами (14).

Технологический процесс КИП осуществляется следующим образом: КИП используется на полях по пару в недождливые дни. В начале технологического процесса с помощью гидронавески трактора Т-150 К (1) и несущей рамы (2) устанавливают требуемую величину срезаемого слоя почвы в пределах 5…7 см на почвоприемном органе (4). При движении трактора почва с почвоприемного органа (4) подается на движущее полотно наклонного планчатого транспортера (5), который подает почву на сепарирующее устройство (6), где происходит разделение почвы на фракции (мелкую и крупную). Мелкая фракция с размерами частиц менее 1 мм в диаметре пройдя через систему решет сепарирующего устройства (6) подается на шнековый горизонтальный транспортер (7). Причем решета имеют отверстия диаметром 1 мм и совершают возвратно-поступательное движение, осуществляемое с помощью кривошипно-шатунного механизма. Крупная фракция с размерами частиц более 1 мм в диаметре сбрасывается с сепарирующей поверхности на поверхность обрабатываемого поля. Мелкая фракция, поступившая на горизонтальный транспортер (7) транспортируется к вертикальному транспортеру (8), выполняющего роль дозатора, и по скатной доске (9) поступает в измельчающую камеру измельчителя дисмембраторного типа, где происходит ее измельчение до частиц с размерами 0,001 мм и меньше. Измельченная в измельчителе почва воздушным потоком, создаваемым ротором с рабочими органами, подается в приемный бункер (11), который имеет три почвоприемных трубопровода (13), по которым измельченная почва транспортируется под три сошника (15). Одновременно с этим при включении распределительного клапана (12) пневмосистемы трактора сжатый воздух по трем пневмошлангам (14) подается в зону сошников. С помощью направленной струи сжатого воздуха, поступающего по пневмошлангам под сошники, осуществляется смешивание измельченной почвы с основной пахотной почвой на глубине заделки семян, т.е. на глубине 10…15 см при ширине захвата в 1 м.

Таким образом, использование КИП с сепарирующим устройством позволяет снизить энерго- и материалоемкость процесса измельчения почвы, снизить эксплуатационные затраты и повысить эффективность технологического процесса улучшения водно-физических свойств легких по гранулометрическому составу почв за счет ввода в технологическую схему КИП операции сепарирования.

Комплекс содержит трактор, раму, почвоприемный орган, планчатый транспортер, бункеры. Бункеры имеют гофрированные трубопроводы, связанные с сошниками. Для перемещения по полю и подачи почвы в сошники комплекс имеет силовой агрегат, распределительный клапан пневмосистемы трактора с пневмошлангами. Для выполнения технологических операций последовательно друг за другом комплекс снабжен сепарирующим устройством, смонтированым за подающим почву с почвоприемного органа планчатым транспортером. Сепарирующее устройство выполнено в виде системы решет с отверстиями диаметром 1 мм. Решета смонтированы с возможностью возвратно-поступательного движения с помощью кривошипно-шатунного механизма для разделения поступающей почвы на две фракции: мелкую, с размерами частиц менее 1 мм в диаметре, и крупную, с размерами частиц более 1 мм. Крупную фракцию почвы сбрасывают с сепарирующего устройства на поверхность обрабатываемого поля. Просеянную мелкую фракцию почвы из сепарирующего устройства подают на смонтированный за сепарирующим устройством горизонтальный шнековый транспортер. Горизонтальный шнековый транспортер транспортирует почву на выполняющий роль дозатора вертикальный шнековый транспортер для подачи в измельчитель. Измельчитель выполнен дисмембраторного типа. Такое конструктивное выполнение позволит снизить энергоемкость процесса измельчения почвы и повысить эффективность технологического процесса улучшения водно-физических свойств легких по гранулометрическому составу почв. 1 ил.

Комплекс для измельчения почвы, содержащий трактор, раму, почвоприемный орган, планчатый транспортер, силовой агрегат, измельчитель дисмембраторного типа, распределительный клапан пневмосистемы трактора с пневмошлангами, бункеры с гофрированными трубопроводами и сошниками, отличающийся тем, что комплекс снабжен сепарирующим устройством, горизонтальным и вертикальным шнековыми транспортерами, причем для выполнения технологических операций последовательно друг за другом сепарирующее устройство смонтировано за подающим почву с почвоприемного органа планчатым транспортером, при этом сепарирующее устройство выполнено в виде системы решет с отверстиями диаметром 1 мм, смонтированных с возможностью возвратно-поступательного движения с помощью кривошипно-шатунного механизма, для разделения поступающей почвы на две фракции: мелкую, с размерами частиц менее 1 мм в диаметре, и крупную, с размерами частиц более 1 мм, причем крупную фракцию почвы сбрасывают с сепарирующего устройства на поверхность обрабатываемого поля, а просеянную мелкую фракцию почвы из сепарирующего устройства подают на смонтированный за сепарирующим устройством горизонтальный шнековый транспортер для транспортировки на выполняющий роль дозатора вертикальный шнековый транспортер для подачи в измельчитель.