УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2012 года по МПК A01C23/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технике для внесения удобрений.

До настоящего времени внесение удобрений в основном осуществляется двумя машинами: одна машина удобрения вносит, а другая их заделывает. Равномерность внесения удобрений и качество их заделки в почву при таком способе не гарантируется.

Исследования показали, что удобрения при этом (после их заделки) сосредотачиваются в поверхностном слое почвы, подкармливая при этом сорняки, загрязняя водоемы и атмосферу, что снижает урожайность, губит обитателей водоемов (В.Н.Соловьев. Машины для внесения в почву удобрений и ядохимикатов. Кишинев, 1990).

Многочисленные данные как российских, так и зарубежных ученых свидетельствуют, что удобрения, внесенные в почву в жидком виде, более быстро и полно усваиваются растениями (Каинсон А.Я., Разыграев Ю.С. Механизация внутрипочвенного питания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1970), поэтому сочетание внесения в почву сыпучих и жидких удобрений при одновременной заделке их в почву в одном устройстве актуально и экономически выгодно (типовая технология применения жидких удобрений. М.: Колос, 1983).

Известные пассивные устройства для комбинированного внесения сыпучих удобрений (Механизация внесения удобрений. М.: Колос, 1965) не совершенны, дороги в изготовлении, не надежны в эксплуатации, не имеют регулировки глубины внесения удобрений и поэтому нуждаются в совершенствовании.

Известно устройство для очагового внесения жидких удобрений в почву методом укалывания (Информационный листок №142-8, Краснодарское ЦНТИ, 1984 г.) отличается большой сложностью в изготовлении, ненадежностью в эксплуатации из-за очагового способа внесения жидких удобрений, надобность которого не обоснована, поэтому до настоящего времени рекомендуется ленточный способ внесения удобрений.

Известный патент SU 1804297 А3 «Устройство для внесения жидких удобрений в почву» включает сложные дозированные каналы с подвижными элементами, вращающимися валами. Такое устройство затратно в изготовлении и экспулатации и потому применения в сельском хозяйстве не нашло.

Известен патент RU 2352095 С1 «Комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких органических удобрений», который предусматривает подачу жидких удобрений через дефлекторные насадки к каждому индивидуально установленному сферическому диску. Такой агрегат не вносит жидкие удобрения на заданную глубину в землю, не предусматривает возможность дозированного ленточного способа внесения сыпучих удобрений, поэтому применения в производстве не нашел.

Известен способ внесения удобрений в почву (SU 1026691 С), включающий безотвальное подрезание пласта и нагнетание под пласт удобрений. Такое решение не только технически сложно, затратно, но и технологически не приемлемо, так как почва переуплотняется из-за многооперационности, а глубина заделки удобрений неопределенна.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является прототип - комбинированный дисково-анкерный сошник (RU 2249936 С1, A01C 7/20, 07.10.2003) для посева семян и одновременного внесения удобрений, содержащий установленный под углом к направлению движения плоский диск с анкером-ложеобразователем, к которым прикреплены трубопровод для внесения жидких удобрений и семятуконаправитель. Семятуконаправитель введен в конструкцию сошника (прототипа) неудачно, так как смешивание семян и удобрений недопустимо. При обработке влажных почв анкер-ложеобразователь забьется почвой и растительными остатками. Основной же недостаток прототипа - его нестабильная работа из-за отсутствия механизма копирования почвы, что не позволит вносить и засыпать почвой удобрения на заданную глубину, поэтому его необходимо усовершенствовать.

Техническим и технологическим решением поставленной задачи является повышение экологической безопасности, снижения затрат труда и средств, повышение плодородия за счет внесения удобрений на заданную глубину и их заделки в почву по обработанному и необработанному полю, снижение водной и ветровой эрозии, влагосбережение.

Сущность изобретения заключается в упрощении конструкции предлагаемого устройства за счет формирования борозды для внесения удобрений дисковым ножом и деформатором-сошником за один проход агрегата по обработанному и необработанному полю с ленточным способом заделки удобрений в почву.

Технический результат - ленточное внесение комбинированных удобрений на заданную глубину в трех вариантах: 1) внесение сухих сыпучих удобрений; 2) внесение жидких удобрений и 3) одновременное внесение жидких и сухих сыпучих удобрений.

Указанный технический результат достигается тем, что с известным однодисковым плоским сошником, который образует щель в почве, разрезая пожнивные остатки и землю по полю, совокупно применен сошник-деформатор, расширяющий методом деформации образованную дисковым ножом в почве щель до заданной ширины и глубины.

За счет того что сошник-деформатор расширяет щель, образованную дисковым ножом, стенки борозды уплотняются и борозда становится доступной для приема как жидких, так и сухих удобрений. Профиль (сечение) сошника-деформатора должен соответствовать сечению борозды с шириной, достаточной для внесения заданной нормы удобрений. Для того чтобы ширина борозды была минимальной (в целях экономии затрат), трубопроводы для сухих удобрений должны быть эллипсной формы.

При внесении в почву жидких удобрений (дегидрированного аммиака NH₃) необходимо для исключения потерь газа закрывать борозду сразу после его внесения. С этой целью сошник-деформатор должен колебаться в вертикальной плоскости и его следует устанавливать вплотную к дисковому ножу, а подпружиненные загортачи должны сбрасывать в борозду верхний слой почвы. Дисковый нож, разрезающий растительные остатки и почву, необходимо очищать чистиком от влажной почвы, налипших растений. При этом кромка диска (как и весь диск) из-за постоянно изменяющихся сопротивлений резанию почвы и растений может перемещаться поперек направления движения. Поэтому для предотвращения заклинивания при формировании борозды колеблющийся сошник-деформатор с чистиком облегчит расширение (расклинивание) и уплотнение стенок борозды.

Эффект колебания способствует и лучшему проходу по тукопроводу сухих удобрений.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 - конструкция устройства для комбинированного внесения удобрений (вид сбоку).

На фиг.2 - сечение А-А устройства для комбинированного внесения удобрений.

На фиг.3 - кинематическая схема устройства для комбинированного внесения удобрений.

На фиг.4 - сошник-деформатор устройства для комбинированного внесения удобрений.

На фиг.5 - технологическая конструкция узлов устройства для комбинированного внесения удобрений.

Возможность применения заявленного изобретения заключается в следующем: в отличие от известных аналогов совокупное сочетание рабочих органов - дискового ножа с деформатором-сошником просты по устройству, надежно формируют борозду с плотными стенками, вносят и засыпают комбинированные удобрения на заданную глубину. Этому способствует новая параллелограммная навеска рабочих органов с механизмом, копирующим неровности почвы, и устройством для колебания сошника-деформатора.

Устройство для комбинированного внесения удобрений (фиг.1-5), далее устройство, включает раму 1, суппорт устройства 2 с крышкой 3, суппорт секции устройства 4, верхнюю 5 и нижнюю 6 тяги параллелограммной навески, кронштейн дискового ножа 7, вилку 8 с дисковым ножом 9, кронштейн сошника-деформатора 10, сошник-деформатор 11, демпфер 12, поворотный шкворень 13, ось качания 14.

Суппорт устройства 2 сварной коробчатой формы, внизу которого приварена втулка 15. Суппорт секции устройства 4 также сварной коробчатой формы, к боковине его приварена втулка 16. Обе втулки 15, 16, а следовательно, и суппорты 2 и 4 соединяются между собой шкворнем 13, который штифтом 17 и стопором 18 фиксируется в суппорте секции устройства 4. Для смазки поворотного шкворня 13 во втулках 15,16 установлены пресс-масленки 19 (фиг.2).

Главные рабочие органы устройства - дисковый нож 9 с двухсторонней заточкой рабочей кромки с углом раскрытия α и сошник-деформатор 11.

Двухсторонняя заточка рабочих кромок дискового ножа 9 позволяет вскрывать борозду с двухсторонним сдвигом по оси борозды (фиг.1 и 5).

Дисковый нож 9 крепится болтами к ступице 20, вращающейся на закрытых шариковых подшипниках и установленной гайками в пазу вилки 8.

Вилка 8 шарнирно соединяется с тягами 5,6 параллелограммной навески, позволяющей рабочим органам 9 и 11 всегда находиться параллельно плоскости рамы 1.

Ось качания 14, прикрепленная к вилке 8 и соединенная шарнирно (через кронштейны 7, 10) с сошником-деформатором 11, позволяет последнему колебаться в вертикальной плоскости, приспосабливаясь вместе с чистиком 23 к колебаниям дискового ножа 9 в поперечной плоскости от воздействия растительности и почвы при прорезании (образовании щели). Удерживается на оси качания 14 такая конструкция корончатой гайкой 21, а амплитуда колебания регулируется болтом 22.

За дисковым ножом 9 крепится к кронштейну 7 сошник-деформатор 11 с радиусом сопряжения R, обеспечивающим безконтактный зазор Δ (фиг.3 и 1). Сошник-дефоматор 11 литой, переменного сечения с регулировочными пазами (фиг.4).

В нижней передней части сошника-деформатора 11 с помощью штифта крепится чистик 23, который своим пазом охватывает с зазором режущую часть дискового ножа 9 (фиг.1, 3, 4). Для рыхления дна борозды снизу сошника деформатора 11 под острым углом к направлению движения размещены на высоте от h₁ до h_n зубья (фиг.4, 5).

Тукопровод 24 с помощью зажимов 26 и болтов 27, 28 с гайками крепится к сошнику-деформатору 11, имеющему вертикальный паз 29 для регулировки глубины внесения удобрений (фиг.1, 4, 5).

Подача жидких удобрений осуществляется по газопроводу 30, в нижней части которого имеются отверстия, а ее торец заглушен, что исключает попадание в нее почвы из ложа борозды (фиг.1, 3).

Газопровод 30 устанавливается нижним концом в хомут тукопровода 25, а в верхней части крепится кронштейном 31 болтами 32 к пазам зажимов 26. Наличие продольных пазов на зажимах 25 и 26 позволяет выполнять регулировку глубины внесения жидких удобрений.

К зажимам 26 прикреплены загартачи 33 и 34, которые при движении агрегата рабочими кромками обрушивают почву и закрывают удобрения в борозде.

Для компенсации неровностей поверхности почвы устройство снабжено демпфером 12, включающим стержень 35, наружную 36 и внутреннюю 37 демпферные пружины, направляющую гайку 38 и регулировочный винт 39.

Демферные пружины 36 и 37 имеют противоположные направления навивки, что исключает заклинивание демпфера 12, а наличие гайки 38 и винта 39 позволяет выполнять регулировку усилия этого механизма, обеспечивая копирование поверхности поля.

Устройство для комбинированного внесения удобрений работает следующим образом. При установившемся движении агрегата дисковый нож 9 совокупно с сошником-деформатором нарезают борозду. Вес устройства и усилие сжатия витков пружин 36, 37 демфера 12 воспринимается рабочими органами - дисковым ножом 9 и сошником-деформатором 11, копируя при этом рельеф поля. Режущие кромки диска 9 разрезают в продольно-вертикальной плоскости растительные остатки и почву (фиг.5). За счет большей толщины (по сравнению с дисковым ножом 9) сошника-деформатора 11 открывается и формируется борозда, которая от колебания, вибрации и трения нарезается с уплотненными стенками. Дно борозды для лучшего контакта с удобрениями рыхлится зубьями, установленными снизу сошника-деформатора. Через тукопровод 24 эллипсного сечения от дозаторов сухие удобрения подаются и укладываются через боковые стенки на дно борозды, а через газопровод 30 круглого сечения подаются в борозду жидкие удобрения. Загартачами 33, 34 удобрения засыпаются почвой. Налипание почвы исключается чистиками 23 с соответствующим профилем.

При переходе заделки удобрений с одной глубины на другую необходимо установить сошник-деформатор 11 на заданную глубину путем перемещения по пазам 29 сошника-деформатора.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технике для внесения удобрений. Устройство для комбинированного внесения удобрений включает дисковый нож, сошник-деформатор, загортачи, демпфер и параллелограммный механизм. В устройстве в первом варианте дисковый нож в совокупности с сошником-деформатором навешаны на параллелограммный механизм, что позволяет рабочим органам копировать поверхность поля. Устройство снабжено демпферными пружинами для регулировки величины заглубления рабочих органов. В устройстве по второму варианту сошник-деформатор с чистиком присоединен к параллелограммной навеске шарнирно с возможностью его колебания в плоскости, перпендикулярной направлению движения, что позволяет формировать плотные стенки борозды и очищать режущую поверхность дискового ножа. Техническим результатом является повышение почвенного плодородия за счет внесения удобрений на заданную глубину, снижение водной и ветровой эрозии. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для комбинированного внесения удобрений, включающее дисковый нож, сошник-деформатор, загортачи, отличающееся тем, что дисковый нож в совокупности с сошником-деформатором навешены в вертикальной плоскости на параллелограммный механизм, позволяющий рабочим органам копировать поверхность поля с возможностью их поворота на опорном вертикальном валу и демпферными пружинами регулировки величины заглубления рабочих органов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для равномерности хода дискового ножа по глубине он подпружинен.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено демпфером.

4. Устройство для комбинированного внесения удобрений, включающее дисковый нож, сошник-деформатор, загортачи, отличающееся тем, что сошник-деформатор с чистиком присоединен к параллелограммной навеске шарнирно с возможностью его колебания в плоскости, перпендикулярной направлению движения, с целью формирования уплотненных стенок борозды и очистки режущей поверхности дискового ножа.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что сошник-деформатор выполнен шириной больше ширины захвата дискового ножа, а его рабочая поверхность выполнена радиусом, равным радиусу дискового ножа плюс зазор для его свободного вращения.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что тукопровод и газопровод имеют регулировку по глубине внесения удобрений независимо от дискового ножа, сошника-деформатора и друг от друга, сечение тукопровода для увеличения живого сечения, при узкой щели борозды, эллипсовидное.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно имеет ось качания, позволяющую рабочим органам колебаться в вертикальной плоскости.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что для рыхления дна борозды сошник-деформатор имеет под острым углом к направлению движения зубья, размещенные на разной высоте.