Программно-мелиоративный комплекс прерывистого кротования-щелевания почвы Российский патент 2024 года по МПК A01B13/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для борьбы с водной эрозией почвы, а также для улучшения её мелиоративного состояния при поливе животноводческими стоками.

Известно устройство для прерывистого бороздования, включающее раму с установленной на ней многолопастной крыльчаткой, имеющей лопасти с острым углом резания и механизмом включения с упорным роликом, связанным с механизмом привода. Для улучшения образования перемычек на повышенных скоростях путем предотвращения выглубления крыльчатки и образования уплотненных перемычек из определенного объема почвы, каждая лопасть выполнена в виде совка, а устройство снабжено заслонкой, установленной перед крыльчаткой, а заслонка выполнена с возможностью регулирования ее по высоте. Механизм включения выполнен в виде кулачка, взаимодействующего с упорным роликом, и установлен на оси крыльчатки с возможностью поворота относительно нее для регулировки угла резания лопастей крыльчатки (SU, 494132, A01B 13/06, опубл. 05.12.1975).

К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности улучшения качества орошения при поливе животноводческими стоками.

Известен бороздопрерыватель, содержащий раму, опорно-приводные колеса, регулируемые по высоте, рабочие органы в виде плоских скребков, закрепленные на поводках с выступами, и кулачковый вал. Для улучшения копирования дна борозды путем повышения устойчивости хода по глубине обработки, каждый поводок связан с кулачковым валом посредством подпружиненной штанги, снабженной упором, взаимодействующим с кулачком вала (SU, 523651, A01B 13/06, опубл. 05.08.1976).

К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции, низкая надежность работы из-за большого количества взаимодействующих механизмов, отсутствие возможности улучшения качества полива при орошении животноводческими стоками.

Известен бороздопрерыватель, включающий раму с установленной на ней многолопастной крыльчаткой, нажимные штанги с пружинами и механизм включения, имеющий подпружиненное коромысло и упор с роликом для фиксации крыльчатки. Для увеличения водоудерживающей способности микрорельефа, устройство снабжено подпружиненными щитками с боковинами, установленными на концах каждой лопасти, а упор механизма включения закреплен на коромысле, лопасти крыльчатки выполнены с направляющими, а щитки установлены в этих направляющих (SU, 898964, A01B 13/06, опубл. 23.01.1982).

К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции, низкая надежность работы, отсутствие возможности улучшения качества орошения после полива животноводческими стоками.

Известен щелеватель-бороздообразователь, содержащий вертикальную стойку, нижняя часть которой выполнена заостренной снизу и спереди, отвальчики, жестко соединенные с узлом крепления, и стопорный болт с контргайкой. Отвальчики, жестко соединенные с узлом крепления, к стойке прикреплены с возможностью свободного перемещения и фиксации в любом положении по высоте (RU, 102870, A01C 5/00, опубл. 20.03.2011).

К недостаткам данного устройства относятся ограниченные функциональные возможности, отсутствие возможности прерывистого бороздования.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является орудие для прерывистого бороздования-щелевания, содержащее вертикальную стойку, нижняя часть которой выполнена заостренной снизу и спередив виде стрельчатой лапы с отвальчиками, к задней части стойки с помощью кронштейнов закреплен щелеватель, выполненный в виде дискового ножа, состоящего из двух оппозитно установленных усеченных конусов, при этом высота установки кронштейнов щелевателя регулируемая. Вертикальная стойка, регулируемая по высоте, закреплена на раме, имеющей два опорных колеса, установленных на раме шарнирно на коленчатых осях, причем коленчатые оси соединены с рамой гидроцилиндрами, управляемыми гидрораспределителями, которые соединены с гидросистемой трактора. На опорных колесах установлены выступы-включатели гидрораспределителей, а на коленчатой оси смонтированы рычаги-выключатели подачи масла в гидрораспределители, а для агрегатирования орудия предусмотрено прицепное устройство(RU, 2544924, A01В13/00, А01В 13/16, опубл. 20.03.2015).

Заявленное техническое решение направлено на решение следующих задач: - исключение поверхностного стока от осадков ливневого характера и интенсивного полива; - улучшение микробиологических процессов в почве; -предотвращение загрязнения поверхности почвы и выращиваемой продукции при орошении животноводческими сточными водами; - уничтожение сорной растительности.

Технический результат - увеличение скорости и объема впитывания дождевых осадков, оросительных вод и животноводческих стоков, увеличение урожайности сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается программно-мелиоративным комплексом прерывистого кротования-щелевания почвы, содержащим раму, закрепленную на раме вертикальную стойку, нижняя часть которой выполнена в виде щелереза, к задней части стойки закреплен кротователь, при этом высота установки вертикальной стойки регулируется по высоте, два опорных колеса, установленных на раме шарнирно и связанных с рамой гидроцилиндрами с гидравлическими шлангами, управляемыми гидрораспределителями, которые соединены с гидросистемой трактора, при этом кротователи закреплены на вертикальной стойке,нижняя часть которой выполнена в виде щелереза, отличающийся тем, что располагающиеся на вращательных парах кротователи, имеют четыре винтовых сводообразователя, занимающих сектор окружности в 35°, высотой 0,1 радиуса R₁ кротователя и радиусом свода R₂ = 0,45R₁, в зависимости от типа почв радиус R₁изменяется в пределах 40-50 мм, при этом на раме орудия установлена бортовая вычислительная система, имеющая питание от бортовой сети трактора, включающая процессор, датчики положения рамы в пространстве, исполнительные системы для управления работой гидроцилиндров через гидрораспределитель, которая циклично заглубляет и выглубляет орудие с щелерезами и кротователями, регулируя и формируя длину кротовин и длину перемычек кротовин в зависимости от естественного уклона обрабатываемого участка поля.

Программно-мелиоративный комплекс прерывистого кротования-щелевания почвы поясняется чертежами: фиг.1 - вид сбоку; фиг. 2 - вид А на фиг. 1; фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Программно-мелиоративный комплекс включает раму 1, на которой закреплены вертикальные стойки 2с помощью кронштейнов 3,стойки 2выполнены в виде стрельчатой лапы с кротователями 4, закрепленными на вращательных парах 5 и имеющих винтовые сводообразователи 6.Число стоек 2, устанавливаемых на раме 1, зависит от необходимой ширины захвата орудия и мощности агрегатируемого трактора. К раме 1 шарнирно крепятся два опорных колеса 7. Для изменения положения колес 7 относительно рамы 1 предусмотрены гидроцилиндры 8, соединенные гидравлическими шлангами 9 с гидрораспределителем 10. Работой гидроцилиндров 8 через гидрораспределитель10 управляет бортовая вычислительная система 11, имеющая питание от бортовой сети трактора, включающая процессор, датчики положения рамы в пространстве, исполнительные системы.

При работе программно-мелиоративного комплекса могут быть получены прерывистая кротовина12 и щель 13 программируемых параметров.

Программно-мелиоративный комплекс работает следующим образом. Перед началом работы устанавливается необходимая глубина кротования-щелевания перемещением вертикальной стойки 2 и кронштейнов 3. Гидроцилиндр 8 гидравлически соединяется гидравлическими шлангами 9 с гидрораспределителем 10, соединенным с гидросистемой трактора. При движении комплекса по поверхности поля стойки 2 с щелевателем и закрепленным за ним кротователем 4 заглубляются в почву и образуют щель 13 и кротовину 12 заданного размера. Размер кротовин вычисляется бортовой вычислительной системой 11 и определяется в зависимости от угла естественного уклона обрабатываемого участка поля.

Логика бортовой вычислительной системы программируется в зависимости от гранулометрического и физико-механического состава почвы, естественного уклона поверхности поля, формируя кротовины определенной длины.

При фиксировании уклона бортовой вычислительной системой 11 происходит подача сигнала к исполнительным системам, регулирующим работу гидрораспределителя 10, подающим масло под давлением в гидроцилиндр 8. Шток гидроцилиндра 8 воздействует на опорные колеса 7 и поднимают раму 1. При этом стойка 2 выглубляется. Затем, через программируемое расстояние, открываются сбросные клапаны гидрораспределителя 10 бортовой вычислительной системой 11 и масло из гидроцилиндров 8 выдавливаются под действием собственного веса комплекса, заглубляя стойки на заданную глубину. При этом образуется перемычка кротовины. Опустившаяся стойка 2 снова заглубляется и продолжает выполнять кротовину 12 и щель 13 до очередного сигнала бортовой вычислительной системы 11, которое обеспечивает повторный подъем рамы 1 со стойками 2 и образование новой перемычки. Эти технологические операции постоянно повторяются, а длина каждой кротовины зависит от естественного уклона поверхности поля.

Прерывистая щель с кротовиной на ее дне обеспечивает увеличение скорости аккумуляции осадков, перехват поверхностного стока, исключает загрязнение полей и сопрягающих агроландшафтов при орошении сельскохозяйственных культур животноводческими сточными водами, позволяет увеличить скорость и объем впитывания животноводческих стоков и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Таким образом, программно-мелиоративный комплекс прерывистого кротования-щелевания почвы увеличивает скорость и объем впитывания дождевых осадков, оросительных вод и животноводческих стоков, увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур.

Авторы: А.Е. Новиков, С.Я. Семененко, В.А. Моторин, С.С. Сиуков.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для борьбы с эрозией почвы, а также для улучшения её мелиоративного состояния при поливе животноводческими стоками. Программно-мелиоративный комплекс для прерывистого кротования-щелевания почвы, содержит раму, на которой закреплены вертикальные стойки с возможностью регулирования их установки по высоте. Нижняя часть каждой стойки выполнена в виде щелереза. К задней части каждой стойки прикреплен кротователь. На раме шарнирно установлены два опорных колеса, которые связаны с рамой гидроцилиндрами с гидравлическими шлангами, управляемыми гидрораспределителями, которые соединены с гидросистемой трактора. Кротователи закреплены на вертикальных стойках, нижняя часть которых выполнена в виде щелереза, на вращательных парах. Кротователи выполнены с четырьмя винтовыми сводообразователями, занимающими сектор окружности в 35°, высотой 0,1 радиуса R₁ кротователя и радиусом свода R₂ = 0,45R_1. В зависимости от типа почв радиус R₁ изменяется в пределах 40-50 мм. На раме орудия также установлена бортовая вычислительная система, имеющая питание от бортовой сети трактора, включающая процессор, датчики положения рамы в пространстве, исполнительные системы для управления работой гидроцилиндров через гидрораспределитель. Система управляет цикличностью заглубления и выглубления орудия с щелерезами и кротователями, регулируя и формируя длину кротовин и длину перемычек кротовин в зависимости от естественного уклона поверхности обрабатываемого участка поля. Изобретение позволит обеспечить увеличение скорости и объема впитывания дождевых осадков, оросительных вод и животноводческих стоков и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур. 3 ил.

Программно-мелиоративный комплекс для прерывистого кротования-щелевания почвы, содержащий раму, закрепленные на раме вертикальные стойки с возможностью регулирования их установки по высоте, нижняя часть каждой из которых выполнена в виде щелереза, а к задней части каждой стойки прикреплен кротователь, два опорных колеса, установленных на раме шарнирно и связанных с рамой гидроцилиндрами с гидравлическими шлангами, управляемыми гидрораспределителями, которые соединены с гидросистемой трактора, отличающийся тем, что кротователи закреплены на вертикальных стойках, нижняя часть которых выполнена в виде щелереза, на вращательных парах, при этом кротователи выполнены с четырьмя винтовыми сводообразователями, занимающими сектор окружности в 35°, высотой 0,1 радиуса R₁ кротователя и радиусом свода R₂ = 0,45R₁, причем в зависимости от типа почв радиус R₁ изменяется в пределах 40-50 мм, при этом на раме орудия установлена бортовая вычислительная система, имеющая питание от бортовой сети трактора, включающая процессор, датчики положения рамы в пространстве, исполнительные системы для управления работой гидроцилиндров через гидрораспределитель, которая циклично заглубляет и выглубляет орудие с щелерезами и кротователями, регулируя и формируя длину кротовин и длину перемычек кротовин в зависимости от естественного уклона поверхности обрабатываемого участка поля.