Сажалка для посадки черенков хмеля Российский патент 2024 года по МПК A01C5/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к машинам для механизированной посадки растений путем образования и заделки борозд или лунок, например черенков хмеля, агрегатируемых колесными тракторами.

Известно посадочное устройство [1] содержащее трубу, выполненную из верхней и нижней секций, расположенных телескопически, у которой верхняя секция вставлена в нижнюю секцию. К нижнему концу нижней секции закреплен шарнирно поворотный конус, который в процессе внедрения посадочного устройства в почву остается закрытым, а в процессе извлечения посадочного устройства из почвы открывается. Устройство эксплуатируется одним сажальщиком. Достоинством устройства является то, что его можно использовать для посадки черенков хмеля на плантации между столбами, или же, для посадки черенков хмеля в место не проросших черенков, точечно. В то же время устройству присущи следующие существенные недостатки. Устройство крайне не эффективно применять при промышленном производстве хмеля, на больших плантациях из-за низкой производительности процесса. Кроме того, черенок хмеля перемещается вниз по трубе малого диаметра, и он может в трубе застрять, так как имеет неправильную цилиндрическую форму, корневые проростки и загрязнены почвой. Почва, постепенно прилипая от посадки к посадке, уменьшает внутренний диаметр трубы и, в конечном счете, черенок застрянет и не может дойти до поворотного конуса. Несмотря на кажущуюся простоту, анализ конструкции показывает его сложность и низкую надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является посадочная машина [2, стр. 435, рис. XVII.3.], предназначенная для посадки саженцев плодовых культур и лесных пород, который навешивается на трактор ДТ-75, оборудованный ходоуменьшителем. Машина собрана на общей раме, на которую установлены бороздоделатель, загортачи, поливной бачок, две площадки для посадочного материала два сиденья и маркеры. Данной посадочной машине характерны следующие недостатки. С помощью данной машины за один проход агрегата высаживается только один ряд саженцев, то есть, низкая производительность агрегата. Агрегат обслуживается большим количеством рабочих: трактористом, сажальщиком, подавальщиком и еще двумя рабочими. В удельном отношении получается низкая производительность на одного рабочего. Загортачи, которые служат для заделывания семян и засыпания землей образованную сошником борозду с семенами, у данной машины не эффективны, они не могут уплотнить почву вокруг корней рассады, а только выравнивают почву после борозды, это существенный недостаток, так как это отрицательно сказывается на всхожести рассады. Рабочее место сажальщика оборудовано только односторонней звуковой сигнализацией – со стороны сажальщика. То есть, сигнализировать может только сажальщик, а тракторист не может, например, не может подавать сигнал сажальщику перед началом трогания с места, или перед остановкой, или при не предвиденных ситуациях, с точки зрения безопасности – это большой недостаток. Положительной стороной машины является возможность регулирования сидений подавальщика и сажальщика по высоте и углу поворота, что позволяет сиденье подогнать под антропологические параметры подавальщика и сажальщика. В процессе работы подавальщик и сажальщик выполняют сложные и многократные движения по передаче саженцев от подавальщика к сажальщику, а сажальщик, по высадке саженцев в борозду, при этом не исключено, что рабочие могут выпасть из сидений, особенно в конце смены, когда накапливается усталость. Отсутствие у сидений ремней безопасности является следующим существенным недостатком машины. У машины также отсутствуют надежные упоры для ног, что не позволяет рабочим занимать устойчивое положение в процессе работы, что также является большим недостатком с точки зрения обеспечения комфортных условий работы, что отрицательно сказывается на обеспечении качественной работы.

Конструкция предложенной заявки направлена на устранение характерных недостатков известных посадочных машин.

Целью настоящего изобретения является разработка конструкции сажалки, позволяющего повысить производительность технологического процесса посадки черенков хмеля, увеличить всхожесть саженцев за счет качественной их укладки в щель, а также повышение безопасности сажальщиков в процессе работы на сажалке.

На фиг. 1 показана рама, на которой собрана вся конструкция сажалки, где приняты следующие обозначения: I - рама; II - каркас для навески сажалки на трактор; 1 - брус задний; 2 - брус передний; 3 - площадка для тары; 4 - отверстия для крепления клиновидного щелереза к раме в крайнем положении; 5 - отверстия для крепления клиновидного щелереза к раме в внутреннем положении; L - максимальное расстояние между клиновидными щелерезами; l - минимальное расстояние между клиновидными щелерезами.

На фиг. 2 показана сажалка (вид сверху), где приняты следующие обозначения: 6 - сиденье для сажальщика; 7 - подставка для ног, остальные обозначения те же, что и на фиг.1.

На фиг. 3 показан общий вид сажалки (вид сверху), где приняты следующие обозначения: 8 - катки конической формы; 9 - клиновидный щелерез, остальные обозначения те же, что и на фиг.1 и 2.

На фиг. 4 показан узел подставки для ног (вид сбоку), где приняты следующие обозначения: 10 - шарнир; 11 - упор; 12 - тяга регулировочная углового положения подставки, остальные обозначения те же, что и на фиг. 1.

На фиг. 5 показана упрощенная схема узла уплотнения, где приняты следующие обозначения: 13 - стойка; 14 - пружина; 15 - ручка регулирования положения катков конической формы по высоте; α - угол раскрытия катков конической формы, остальные обозначения те же, что и на фиг. 1 и 3.

На фиг. 6 (вид сверху) показан клиновидный щелерез (вид сверху), где приняты следующие обозначения: 16 - передний кронштейн крепления клиновидного щелереза к раме; 17 - задний кронштейн крепления клиновидного щелереза к раме, остальные обозначения те же, что и на фиг. 3 и 5.

На фиг. 7 (в разрезе) показан фрагмент клиновидного щелереза, где приняты следующие обозначения: 18 - щеки клиновидного щелереза; 19 - лоток; β - угол раствора лотков, остальные обозначения те же, что и на фиг. 6.

На фиг. 8 - 10 (в качестве иных материалов, поясняющих сущность изобретения показаны фотографии опытного образца сажалки без обозначения конструктивных элементов и узлов).

Сущность предложенной сажалки заключается в следующем. Вся конструкция сажалки собрана на плоской раме I прямоугольной формы и навешивается на трактор (фиг. 1). Для навески на трактор рама I имеет каркас II пространственной формы, отдельные элементы которого на фиг. 1 не показаны, так как они просты и понятны из фиг.1. По концам заднего 1 и переднего 2 брусьев выполнены отверстия 4 и 5 для крепления клиновидных щелерезов 9 (фиг. 3). Расстояние между отверстиями 4 равняется L, а расстояние между отверстиями 5 равняется l. Такая конструкция при необходимости позволяет менять расстояние между рядами саженцев и позволяет расширить функциональные возможности сажалки. При сборке сажалки кронштейны передний 16 и задний 17 клиновидного щелереза 9 (фиг. 6) устанавливаются в отверстия 4 или 5 (в зависимости от расстояний L или l) и закрепляются гайками. Посередине рамы I установлена площадка 3 (фиг. 1 и 2) для установления на них три отдельные тары с черенками хмеля, на фиг. 1 и 2 тары не показаны. Площадка 3 закреплена на раме и представляет цельный элемент, изготовлена из перфорированного листового металла (протяжной высечки). Такая конструкция площадки 3 позволяет надежно удержаться тар с черенками и самоочищаться в процессе работы. Так как черенки и тары в процессе работы загрязняются почвой, которая может накапливаться на площадке, из-за чего тары могут терять устойчивость. Крайние, относительно каркаса II, левая и правая тары являются рабочими, то есть, в процессе работы черенки из этих тар высаживаются в почву, тем самым расходуются. Средняя тара, расположенная под каркасом II и между левым и правым тарами, является запасной. При нехватке черенков для посадки полного ряда, черенки из запасной тары используют для завершения посадки полного ряда. Если бы не было средней тары с запасом черенков, то для завершения посадки полного ряда, пришлось бы остановить, агрегат, пополнить крайние тары с черенками, что сильно снизило бы производительность агрегата. В процессе посадки черенков на сажалке находятся два сажальщика, расположенных на левом и правом сиденьях 6 (фиг. 2), которые ногами упираются в подставки для ног сажальщиков 7. Сиденья 6 расположены на заднем брусе 1 и их можно регулировать по высоте. Подставки для ног сажальщиков 7 расположены перед сиденьями на переднем брусе 2 рамы и имеют возможность регулировать их угловое положение. На фиг. 4 (вид сбоку) показана конструкция подставки для ног сажальщиков 7. В задней части подставки выполнен упор 11 для пяток ног сажальщика, предохраняющий от случайного соскальзывания ноги с поставки в процессе работы. Ширина подставки для ног сажальщиков 7 достаточна для установки ступни ног сажальщика на ширине его плеч, а длина достаточна для расположения полной ступни ног. Угловое положение подставки для ног сажальщиков 7 можно регулировать по углу наклона от горизонтального положения до 45° по вертикали.

Возможность регулирования сидений 6 по высоте, геометрические характеристики и конструкция подставок для ног сажальщиков 7 выполняются с учетом среднестатистических параметров человека и позволяют соблюдать эргонометрические требования к конструкции сажалки, а также обеспечить безопасность сажальщика в процессе работы. Сажальщик в процессе работы выполняет интенсивные и сложные движения, поэтому, для обеспечения его безопасности на сиденья установлены гибкие плоские ремни безопасности регулируемой длины прямоугольного сечения по типу автомобильных ремней безопасности. Сажальщик садясь на сиденье 6 опоясывается ремнем за пояс. Что также повышает безопасность сажальщика в процессе работы. Таким образом, возможность регулирования сидений по высоте, регулирования углового положения подставок для ног сажальщиков 7 и наличие у них упора для пяток, а также наличие ремня безопасности позволяют обеспечивать безопасность в процессе работы, снижать усталость, что, в конечном счете, позволяет повысить и качество посадки. По агротехническим требованиям, черенок, уложенный в щель, должен плотно контактироваться с почвой, что позволяет черенку быстрее развиваться и увеличит всхожесть. Для этой цели, щель, образованная клиновидным щелерезом 9 и уложенным в нее черенком, прикатывается катками конической формы 8 уплотняя почву вокруг черенка.

На фиг. 5 показана упрощенная конструкция узла уплотнителя. Катки конической формы 8 крепятся на заднем брусе 1 рамы за клиновидным щелерезом 9 на стойке 13 (фиг. 5 и 6) и подпружинен пружиной 14. С помощью ручки 15 можно регулировать расположение узла уплотнителя относительно рамы 1. Катки конической формы 8 расположены на одной общей оси и имеют коническую форму, вершины которых расположены друг против друга и угол α между их образующими поверхностей составляет 75°. Основное назначение узла уплотнения с катками конической формы 8 это направлять почву по краям щели на саму щель и уплотнить почву вокруг уложенного в щель черенка. Клиновидный щелерез 9 и узел уплотнения расположены последовательно (фиг. 6) и их оси симметрии лежат на одной вертикальной плоскости. В процессе перемещения вперед клиновидный щелерез 9 нарезает щель определенной глубины, куда сажальщик укладывает черенок, а катки конической формы 8 заваливают щель и уплотняя одновременно почву вокруг черенка. Конструктивно щеки (боковые пластины) 18 клиновидного щелереза 9 расположены параллельно (фиг. 7), расстояние между которыми небольшое, и поэтому попасть черенком в клиновидный щелерез 9 сложно и затруднительно, а эту операцию приходится выполнять очень и очень много раз, что вызывает напряжение сажальщика и приводит к его быстрой утомляемости, что естественно сказывается и на качестве посадки, например, усталый сажальщик не может обеспечивать одинаковое требуемое расстояние между черенками в щели. С учетом этого, наземная часть щек 18 выполнена расширенным в виде V - образного лотка 19 под углом раствора β, равным 60°. Такая конструкция упрощает работу сажальщика по направлению черенка в клиновидный щелерез 9 и снижает его утомляемость. В конструкции сажалки предусмотрена двусторонняя звуковая сигнализация в виде гибкого троса, один конец которого соединен с инжекторной системой двигателя и проходит через кабину тракториста, а другой конец находится на сажалке и закреплен на каркасе II и доступен каждому сажальщику для сигнализации. Наличие сигнализации повышает безопасность агрегата в целом и каждого сажальщика.

Такая конструкция и компоновка сажалки в целом, позволяет повысить производительность технологического процесса посадки черенков хмеля (по сравнению с ручной конструкцией сажалки - вместо одного ряда высаживается сразу два ряда) и увеличить всхожесть и качество посадки (за счет качественного уплотнения высаженных черенков почвой), позволяет равномерно расположить черенки в щели (за счет повышения удобства работы сажальщика путем обеспечения соблюдения удобных поз для конкретного сажальщика и снижения его усталости) а также повысить безопасность сажальщика (за счет установления двусторонней звуковой связи между трактористом и сажальщиком и ремня безопасности).

Предложенная сажалка применяется в следующей последовательности. Перед началом работы сажальщик устанавливает на крайние площадки 3 заполненные черенками тары, тары на фиг. 1 не показаны. Количество черенков в таре должно быть достаточным, чтобы посадит ряд на всю длину плантации за один проход агрегата. Так как тара имеет постоянный объем, а размеры черенков бывают разными, то каждый раз при предварительном заполнении тары в таре оказывается разное количество черенков. Естественно, если черенки крупные, то в таре размещается меньшее количество черенков, чем при случае черенков малого размера и количество черенков для полной посадки данного ряда может не хватать. Поэтому между крайними тарами (посередине) установлена тара с запасными черенками, которые используются при нехватке черенков для полной посадки данного ряда. Затем, сажальщик регулирует (подгоняет) под свои антропологические параметры (рост, длину рук и ног, толщину туловища) высоту сиденья 6 (фиг. 2), регулирует угол расположения подставки 7 для ног сажальщиков (фиг.4) и длину ремня безопасности, который закреплен на сиденье 6. В описании на фигурах ремень безопасности не показан, так как он является классической и понятной. Садится на сиденье, обвязывается ремнем безопасности, устанавливает ноги на подставку 7 для ног сажальщиков и проверяет работу двусторонней звуковой связи, подтягивая за гибкий трос, и тем самым подает команду трактористу на движение. Так как сажалка является навесным, то при опускании его клиновидный щелерез 9 (фиг. 3 и 6) углубляется в почву и в процессе движения агрегата нарезает щель на предварительно настроенную глубину. Если сажальщик сидит на правом (по ходу движения агрегата) сиденье 6 он левой рукой берет черенок с тары, передает его правой руке и правой рукой укладывает его в клиновидный щелерез 9, через который черенок перемещается до дна щели. Верхняя часть клиновидного щелереза 9, которая находится выше почвы, имеет расширение (фиг. 7), то это повышает удобство сажальщику быстро (даже не глядя) ориентировать черенок относительно клиновидного щелереза 9, тем самым позволяет повысить производительность и снижать утомляемость сажальщика. Так как процесс укладки черенка в клиновидный щелерез 9 за один проход агрегата повторяется многократно, то такая конструкция клиновидного щелереза 9 играет огромную роль как с точки зрения повышения производительности процесса посадки, и утомляемости сажальщика и, в конечном счете, на качество посадки. Норма посадки может составить до 3 - 4 шт. черенка на 1 метр, за смену один рабочий может обеспечивать посадку до 3 - 4 тыс./шт. черенков за смену, это очень много и интенсивно.

Если сажальщик сидит на левом сиденье 6, то он черенки из тары берет правой рукой, передает левой руке и левой рукой укладывает черенок в клиновидный щелерез 9, этим только отличается его работа от работы сажальщика, находящегося на правом сиденье. Такой процесс повторяется каждый раз при посадке новых рядов хмельника.

Технический эффект заключается в повышении производительности технологического процесса посадки, увеличении всхожести, а также в повышении безопасности сажальщиков в процессе осуществления посадки черенков хмеля на предложенной в заявке конструкции сажалки.

Источники информации

1. Посадочное устройство. Патент РФ № 2683685, МПК А01 С 5/02. Опубл. 01.04.2019, Бюл. №10.

2. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1989. – 527 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для высш. учеб. заведений).

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для механизированной посадки растений путем образования и заделки борозд или лунок, например черенков хмеля, агрегатируемых колесными тракторами. Сажалка для посадки черенков хмеля включает цельную плоскую раму прямоугольной формы, имеющую каркас для ее навешивания на трактор, посередине которой выполнена площадка, достаточная для установления на ней трех рядом расположенных тар с черенками хмеля. При этом рядом с крайними тарами на заднем брусе рамы установлены регулируемые по высоте сиденья для сажальщиков, а на переднем брусе рамы, напротив сидений, установлены с возможностью регулирования угла наклона подставки для ног сажальщиков. По краям рамы установлены регулируемые по высоте клиновидные щелерезы с боковинами, которые закреплены на концах переднего и заднего брусьев. Наземная часть боковин щелерезов имеет V-образное расширение в виде лотка с углом раствора, равным 60°. На заднем брусе закреплены уплотнители почвы, выполненные в виде подпружиненных парных катков конической формы, вершины которых обращены друг к другу. Оси симметрии щелерезов и катков расположены в одной вертикальной плоскости. Использование изобретения позволит обеспечить повышение производительности технологического процесса посадки, увеличить всхожесть, а также повысить безопасность сажальщиков в процессе осуществления посадки черенков хмеля. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Сажалка для посадки черенков хмеля, включающая цельную плоскую раму прямоугольной формы, имеющую каркас для ее навешивания на трактор, посередине которой выполнена площадка, достаточная для установления на ней трех рядом расположенных тар с черенками хмеля, при этом рядом с крайними тарами на заднем брусе рамы установлены регулируемые по высоте сиденья для сажальщиков, а на переднем брусе рамы, напротив сидений, установлены с возможностью регулирования угла наклона подставки для ног сажальщиков, причем по краям рамы установлены регулируемые по высоте клиновидные щелерезы с боковинами, которые закреплены на концах переднего и заднего брусьев, при этом наземная часть боковин щелерезов имеет V-образное расширение в виде лотка с углом раствора, равным 60°, а на заднем брусе закреплены уплотнители почвы, выполненные в виде подпружиненных парных катков конической формы, вершины которых обращены друг к другу, причем оси симметрии щелерезов и катков расположены в одной вертикальной плоскости.

2. Сажалка для посадки черенков хмеля по п.1, отличающаяся тем, что имеет двустороннюю связь посредством гибкого троса, один конец которого проходит через кабину тракториста и соединен с инжекторной системой двигателя, а другой конец закреплен на элементе каркаса рамы с возможностью свободного доступа к нему каждого сажальщика.

3. Сажалка для посадки черенков хмеля по п.1, отличающаяся тем, что подставка для ног выполнена с возможностью регулирования угла наклона от горизонтального положения до 45° по вертикали и имеет в задней части упор для пяток ног с шириной, достаточной для установки ступней ног на ширине плеч сажальщика, достаточной для расположения ступней ног сажальщика по длине.

4. Сажалка для посадки черенков хмеля по п.1, отличающаяся тем, что парные катки конической формы расположены на одной общей оси, закрепленной на стойке с возможностью регулирования расстояния между ними и задним брусом рамы, при этом угол между их образующими поверхностями составляет 75°.

5. Сажалка для посадки черенков хмеля по п.1, отличающаяся тем, что сиденья имеют гибкие плоские ремни безопасности прямоугольного сечения, по типу автомобильных ремней безопасности, регулируемой длины.