Устройство для освоения земель с древесным подростом Российский патент 2022 года по МПК A01G23/00 A01G23/02 A01G23/06 

Изобретение относится к лесному и сельскому хозяйству и может быть использовано для освоения земель с древесным подростом.

Примерно одна десятая часть лесов нашей страны приходится на леса, растущие на землях сельскохозяйственного назначения. Разумеется, судьба лесов, находящихся ближе всего к поселениям и более всего посещаемых, волнует людей больше всего. Как правило, это еще и очень продуктивные леса. Основная их часть расположена преимущественно в районах с благоприятным для роста деревьев климатом и на хотя бы относительно плодородных почвах, которые в прошлом в первую очередь осваивались под сельское хозяйство.

Эти леса можно разделить на две основные категории: леса, выросшие на заброшенных в обозримом прошлом сельскохозяйственных угодьях, и леса, которые раньше были предоставлены в пользование колхозам и совхозам.

Первую категорию составляют леса, выросшие или только начинающие расти на заброшенных в течение последних нескольких десятилетий сельскохозяйственных угодьях. На территории РФ площадь неиспользуемых сельскохозяйственных земель составляет 76,3 млн.га. В Свердловской области таких земель 803 тыс.га, в том числе 548 тыс.га - возрастом более 3-х лет и 254 тыс.га - более 20 лет, на которых за счет самосева сформировался лес. В данном случае нас интересует подрост, сформировавшийся на заброшенных полях в возрасте не более 10 лет. Это позволяет реализовать технологию почвощадящего способа возврата земель в сельскохозяйственный оборот. В более старшем возрасте зарастающие земли рекомендуется передавать в лесохозяйственный оборот.

Традиционные схемы корчевки древесной растительности с помощью тяжелой техники приводят к разрушению и обеднению почвы.

Известна машина для измельчения древесно-кустарниковой растительности на корню, которая включает самоходное шасси, на котором смонтирована S-образная поворотная рама, на конце которой установлен измельчающий рабочий орган. На переднюю часть самоходного шасси, между самоходным шасси и измельчающим рабочим органом, навешен дополнительный рабочий орган для измельчения древесины и ее перемешивания с почвой (патент на изобретение РФ №2583639, опубл. 10.05 2016 г.).

Также заявителем были учтены при анализе следующие технические решения: RU 2569475, RU 178892, 2 RU 535399, RU 127579, RU 2025946, RU 2038003, RU 1247490.

Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является машина для валки и фрезерования в щепу мелколесья на болотах, содержащая тягач и присоединенный к нему с помощью рамы с приводом от тягача рабочий орган, выполненный в виде цилиндрической фрезы с поперечной горизонтальной осью вращения и установленными на ее поверхности в гнездах тарельчатыми ножами, а также отбойную плиту с контрножом, установленную на раме фрезы, отличающаяся тем, что привод фрезы выполнен с возможностью изменения направления вращения на противоположное и установлен на виде в плане вдоль прямой продольной линии с редуктором на конце, ведомый вал которого на виде в плане перпендикулярен ведущему и с обеих сторон выполнен сквозным с установленными на обоих его концах полумуфтами, а ведущий вал пропущен внутри выполненного в виде трубы кожуха редуктора, с помощью которого редуктор закреплен на раме, фреза оснащена самозатачивающимися тарельчатыми ножами и выполнена в виде отстоящих друг от друга в поперечном направлении двух полых герметичных барабанов, зеркально расположенных относительно своей продольной оси, каждый из которых своим внешним краем посредством цапфы установлен в подшипниковой опоре рамы, а своей полумуфтой, закрепленной в ступице со стороны внутреннего края, установлен в соответствующей полумуфте на ведомом валу редуктора, отбойная плита выполнена полой и герметичной с возможностью перемещения относительно фрезы в продольном и вертикальном направлениях, контрнож отбойной плиты выполнен самозатачивающимся, с возможностью регулировки зазора между его острием и режущей кромкой тарельчатых ножей, в верхней части фрезы на ее раме шарнирно установлен массоотводчик с возможностью регулировки угла его наклона относительно отбрасываемого фрезой материала, при этом в качестве тягача применен болотоход, в передней части которого установлено с возможностью перемещения в вертикальной плоскости устройство для валки мелколесья, состоящее из поперечной балки во всю ширину машины с параллельно установленными на ней в передней части продольными направляющими ребрами, между которыми соосно с продольной осью фрезы расположен клинообразный отвал клином вперед (полезная модель РФ №34062, опубл. 27.11.2003 г.).

Недостатком данной конструкции является то, что она осуществляет только переработку мелкой древесины на щепу.

Техническая задача изобретения заключается в переработке подроста в минеральное удобрение и внесение его в верхний слой почвы.

Техническая задача достигается тем, что устройство для освоения земель с древесным подростом содержит тяговую машину с навесным оборудованием установленным спереди и сзади машины, причем спереди машины установлено устройство для валки древесного подроста отличающееся тем, что устройство для освоения земель спереди дополнительно содержит барабан с кулачками, установленный перед подпружиненными направляющими вальцами, расположенными друг над другом, и установленные перед отделителем зелени, выполненным в виде ряда щеточных барабанов, по ходу движения ствола дерева установлен барабанный измельчитель древесины, устройство также снабжено наклонными транспортерами, один из которых имеет возможность принимать измельченную древесину от измельчителя древесины и заведен в верхнюю часть бункера-накопителя, нижняя часть второго транспортера расположена под отделителем зелени, а верхняя его часть заведена над термической камерой, в нижней части которой установлена шнековая топка, в нижней части бункера - накопителя расположен подающий вибролоток, который имеет возможность подавать измельченную древесину в шнековую топку, в задней части устройства за шнековой топкой установлен дисковый культиватор, причем механизм для валки древесного подроста представляет собой плужный корчеватель с направляющим транспортером с подпружиненными параллельными ветвями.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими признаками:

- устройство содержит барабан с кулачками, установленный перед подпружиненными направляющими вальцами;

- направляющие вальцы расположены друг над другом, и установлены перед отделителем зелени;

- отделитель зелени выполнен в виде ряда щеточных барабанов;

- по ходу движения ствола дерева установлен барабанный измельчитель древесины;

- устройство также снабжено наклонными транспортерами;

- один наклонный транспортер имеет возможность принимать измельченную древесину от измельчителя древесины и заведен в верхнюю часть бункера-накопителя;

- нижняя часть второго транспортера расположена под отделителем зелени, а верхняя его часть заведена над термической камерой;

- в нижней части термической камеры установлена шнековая топка;

- в нижней части бункера- накопителя расположен подающий вибролоток, который имеет возможность подавать измельченную древесину в шнековую топку;

- в задней части устройства за шнековой топкой установлен дисковый культиватор;

- механизм для валки древесного подроста представляет собой плужный корчеватель с направляющим транспортером с подпружиненными параллельными ветвями.

Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Устройство может быть изготовлено при помощи известных технических средств, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Особенностью устройства является то, что оно позволяет переработать извлекаемый из почвы подрост в минеральное удобрение и внести его в верхний слой почвы, что позволяет в дальнейшем использовать обработанную площадь для выращивания сельскохозяйственных культур. При проведении патентно-информационных исследований заявляемая совокупность признаков выявлена не была, поэтому заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень».

На рисунке схематично показано заявляемое устройство.

Устройство содержит:

1. Плужный корчеватель подроста.

2. Направляющий транспортер с подпружиненными параллельными ветвями.

3. Барабан с кулачками для удаления почвы с корней.

4. Подпружиненные направляющие вальцы. 5.Отделитель зелени.

6. Роторный измельчитель древесины.

7. Наклонный транспортер для загрузки измельченной древесины в бункер-накопитель.

8. Бункер-накопитель.

9. Подающий вибролоток.

10. Термическая камера со шнековой топкой.

11.Дисковый культиватор для заделки золы в почву.

12. Дымовая труба.

13. Наклонный транспортер для удаления древесной зелени.

14. Бункер термической камеры для сушки древесной зелени.

15.Верхний слой почвы с внесенным минеральным удобрением.

Устройство работает следующим образом.

Устройство для освоения земель с древесным подростом перемещается фронтально относительно границы подроста. Плужный корчеватель подроста 1, заглубляется в почву и извлекает подрост с корневой системой. Подрост попадает в зону действия направляющего транспортера 2, который представляет собой подпружиненные ветви. Подпружиненные ветви транспортера захватывают ствол ближайшего деревца вблизи корневой системы (вид А) и поштучно перемещают его, одновременно переводя в горизонтальное положение и ориентируя вперед корнем в зону работы барабана 3 с кулачками для стряхивания почвы с корней. Далее очищенное от почвы деревце корнями вперед подается в подпружиненные направляющие вальцы 4, которые перемещают деревце поштучно к отделителю зелени 5 для удаления древесной зелени (хвои, листвы). Очищенный ствол подроста движется в измельчитель древесины 6. Измельченная древесина с помощью наклонного транспортера 7 перемещается в бункер-накопитель 8. Подающий вибролоток 9 формирует и направляет измельченную древесную массу в термическую камеру со шнековой топкой 10. Древесная масса, проходя по шнековой топке, сгорает и превращается в золу. На выходе из шнековой топки формируется поток золы, который заделывается в почву дисковым культиватором 11. Необходимая для сгорания древесной массы тяга в термической камере создается дымовой трубой 12. Древесная зелень с помощью транспортера 13 подается в бункер термической камеры 14, в котором происходит сушка древесной зелени за счет использования тепла термической камеры для дальнейшего использования. При движении данного устройства для освоения земель с древесным подростом вдоль его траектории остается очищенная от древесного подроста, обработанная культиватором и удобренная продуктами сгорания почва 15, готовая к дальнейшей обработке и выращиванию сельскохозяйственных культур.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет переработать извлеченный из почвы подрост в минеральное удобрение, которое вносится в верхний слой почвы.

Изобретение относится к лесному и сельскому хозяйству и может быть использовано для освоения земель с древесным подростом. Устройство для освоения земель с древесным подростом содержит тяговую машину, спереди которой установлено устройство для валки древесного подроста. Дополнительно устройство содержит барабан с кулачками, установленный перед подпружиненными направляющими вальцами, установленными перед отделителем зелени, выполненным в виде ряда щеточных барабанов. По ходу движения ствола дерева установлен роторный измельчитель древесины. Устройство снабжено наклонными транспортерами, один из которых имеет возможность принимать измельченную древесину от измельчителя древесины и заведен в верхнюю часть бункера-накопителя. Нижняя часть второго транспортера расположена под отделителем зелени, а верхняя его часть заведена над термической камерой, в нижней части которой установлена шнековая топка. В нижней части бункера накопителя расположен подающий вибролоток, который имеет возможность подавать измельченную древесину в шнековую топку. В задней части устройства за шнековой топкой установлен дисковый культиватор. Механизм для валки древесного подроста представляет собой плунжерный корчеватель с направляющим транспортером с подпружиненными параллельными ветвями. Изобретение позволяет перерабатывать подрост в минеральное удобрение с одновременным внесением его в верхний слой почвы. 1 ил.

Устройство для освоения земель с древесным подростом, содержащее тяговую машину с навесным оборудованием, установленным спереди и сзади тяговой машины, причем спереди тяговой машины установлено устройство для валки древесного подроста, отличающееся тем, что устройство для освоения земель спереди дополнительно содержит барабан с кулачками, установленный перед подпружиненными направляющими вальцами, расположенными друг над другом и установленными перед отделителем зелени, выполненным в виде ряда щеточных барабанов, по ходу движения ствола дерева установлен барабанный измельчитель древесины, устройство также снабжено наклонными транспортерами, один из которых имеет возможность принимать измельченную древесину от барабанного измельчителя древесины и заведен в верхнюю часть бункера-накопителя, нижняя часть второго транспортера расположена под отделителем зелени, а верхняя его часть заведена над термической камерой, в нижней части которой установлена шнековая топка, в нижней части бункера–накопителя расположен подающий вибролоток, который имеет возможность подавать измельченную древесину в шнековую топку, в задней части устройства за шнековой топкой установлен дисковый культиватор, причем механизм для валки древесного подроста представляет собой плужный корчеватель с направляющим транспортером с подпружиненными параллельными ветвями.