Пневмогидробур внутрипочвенных рыхления, аэрации, орошения и удобрения Российский патент 2025 года по МПК A01C23/02 A01C23/00 A01G29/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам внутрипочвенных рыхления, аэрации сжатым воздухом, орошения и удобрения корнеобитаемых слоев почвы.

Известен гидробур, содержащий ствол и рукоять с подключенным к ней шлангом для подачи воды. Ствол снабжен наконечником, в котором размещен клапан управления подачей жидкости, в виде штока с конусом. При этом внутри наконечника установлен дополнительный подпружиненный клапан, а наконечник оборудован пластинами рыхлителя. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности агробиохимической обработки корнеобитаемых слоев почвы, разрушение системы капиллярных пор в стенках скважины в процессе ее бурения с использованием пластин рыхлителей. (Патент РФ №1407430, МКИ А 01С 23/02, 1988).

Горизонтальное капиллярное перемещение воды в сторону от скважины из-за разрушения капиллярных пор в стенках скважины замедляется, в результате уменьшается объем увлажненной почвы в зоне расположения корней растений.

Известен гидробур, содержащий ствол с рукоятью, к которой подключен шланг для подачи воды. На конце ствола установлены: насадка с цилиндрическим стержнем, коническим наконечником, запорным и нагнетательным клапанами. Нагнетательный клапан снабжен винтовыми канавками, обеспечивающими вращение наконечника и ускорение размыва грунта (Патент РФ №1540696, МКИ А01С 23/02, 1990).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа пневмогидробур, включающий ствол с рукоятью, к которой подключены шланги от источника сжатого воздуха и жидкости, на конце ствола установлен перфорированный наконечник. (Патент РФ №2740805, МКИ А01С 23/02, 2021).

Недостатком известного пневмогидробура является невозможность в режиме реального времени регулировать глубину погружения пневмогигодробуров в почву, устанавливать частоту, давление импульсов сжатого воздуха и давления подачи раствора в зависимости от величины пенетрации почвы, вследствие этого не обеспечивается качество и энергоэффективность обработки в зависимости от состояния и типа почвы, не исключается возможность избыточной подачи и не обеспечивается эффективность распределения воды и растворов удобрений непосредственно к корневой системе растений.

Все это снижает экономические и экологические параметры процессов рыхления, аэрации, орошения, удобрения корнеобитаемых слоев почвы.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в регулировании глубины погружения пневмогидробуров в почву, регулировании частоты, давления импульсов сжатого воздуха и подачи раствора в зависимости от величины пенетрации почвы.

Технический результат - рыхление, аэрация, орошение, удобрение всех видов почвы без оборота корнеобитаемых почвенных слоев, повышение продуктивности почвы, максимальное сохранение биологических и экологических ее параметров при высоком качестве энергоэффективности процессов обработки.

Технический результат достигается тем, что у пневмогидробура внутрипочвенных рыхления, аэрации, орошения и удобрения, включающего ствол с перфорированным наконечником и рукоятью, к которой подключены шланги от источников сжатого воздуха и жидкости, согласно изобретению, рукоять выполнена полой, оснащена электропневмоклапанами воздуха и жидкости, ствол снабжен блоком управления, пенетрометром с тензометрическим датчиком силы, подвижным и неподвижным упорами, возвратной пружиной и измерительным стержнем, нижний конец которого закреплен на подвижном упоре, а верхний снабжен магнитом и размещен в отверстии неподвижного упора с возможностью возвратно-поступательного перемещения, верхняя часть ствола оснащена линейкой в виде герконов, при этом пенетрометр и герконы связаны с блоком управления.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлен общий вид пневмогидробура внутрипочвенных рыхления, аэрации, орошения и удобрения.

Пневмогидробур внутрипочвенных рыхления, аэрации сжатым воздухом, орошения и удобрения корнеобитаемых слоев почвы включает ствол 1 с перфорированным наконечником 2, полой рукоятью 3 с подключенными к ней через воздушный электропневмоклапан 4 шлангом 5 сжатого воздуха, а через электропневмоклапан 6 шлангом 7 жидкости. Ствол 1 снабжен блоком управления 8, пенетрометром 9 с тензометрическим датчиком силы 10, подвижным 11 и неподвижным 12 упорами, возвратной пружиной 13, измерительным стержнем 14, нижний конец которого закреплен на подвижном упоре 11, а верхний конец снабжен магнитом 15 и размещен в отверстии 16 неподвижного упора 12 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Верхняя часть ствола оснащена линейкой 17 в виде герконов 18. При этом пенетрометр 9 и герконы 18 связаны с блоком управления 8.

Пневмогидробур работает следующим образом.

Ствол 1 с перфорированным наконечником 2 вручную погружают вертикально в почву, при этом подвижный упор 11 с измерительным стержнем 14 поднимается вверх и перемещается вдоль линейки 17 с герконами 18. Под действием магнитного поля магнита 15 срабатывает геркон 18, который в данный момент находится в сфере действия магнита. Контакты геркона 18 замыкаются и электрический сигнал поступает в блок управления 8, который при достижении заданной глубины перфорированным наконечником 2 подает сигнал, и погружение прекращается. Одновременно при погружении в почву перфорированный наконечник 2 преодолевает силы пенетрации корнеобитаемых слоев почвы, деформирует упругий элемент тензометрического датчика силы 10 и создает электрический сигнал, величина которого прямо пропорциональна величине силы пенетрации почвы. В зависимости от величины этого электрического сигнала блок управления 8 устанавливает посредством воздушного электропневмоклапана 4 частоту и величину давления импульсов сжатого воздуха, которые по шлангу 5, стволу 1 и перфорированному наконечнику 2 поступают в почву, затем блок управления 8 посредством электропневмоклапана жидкости 6 устанавливает величину давления растворов и по шлангу 7, стволу 1 и перфорированному наконечнику 2 осуществляется подача гидрогеля и удобрений непосредственно к корневой системе растений. По окончании обработки пневмогидробур извлекают из почвы, возвратная пружина 13 опускает подвижный упор 11 и измерительный стержень 14 в исходное положение.

Подача сжатого воздуха через перфорированный наконечник позволяет осуществить внутрипочвенное рыхление, формирование в почве системы каналов и пустот с одновременной аэрацией воздухом и последующим заполнением водой, растворами удобрений корнеобитаемых слоев почвы, что обеспечивает поддержание благоприятного для корневой системы растений водно-воздушного и агрохимического режимов.

Предлагаемое устройство обеспечит формирование оптимальных условий для жизнедеятельности агроценоза, грибов и пр., позволит проводить рыхление, аэрацию, орошение, удобрение всех видов почвы без оборота корнеобитаемых почвенных слоев, повысить продуктивность почвы, максимально сохранить биологические и экологические ее параметры при высоком качестве энергоэффективности процессов обработки.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам внутрипочвенных рыхления, аэрации сжатым воздухом, орошения и удобрения корнеобитаемых слоев почвы. Пневмогидробур внутрипочвенных рыхления, аэрации, орошения и удобрения, включающий ствол с перфорированным наконечником и рукоятью, к которой подключены шланги от источников сжатого воздуха и жидкости, отличается тем, что рукоять выполнена полой, оснащена электропневмоклапанами воздуха и жидкости, ствол снабжен блоком управления, пенетрометром с тензометрическим датчиком силы, подвижным и неподвижным упорами, возвратной пружиной и измерительным стержнем, нижний конец которого закреплен на подвижном упоре, а верхний снабжен магнитом и размещен в отверстии неподвижного упора с возможностью возвратно-поступательного перемещения, верхняя часть ствола оснащена линейкой в виде герконов, при этом пенетрометр и герконы связаны с блоком управления. Изобретение позволяет проводить рыхление, аэрацию, орошение, удобрение всех видов почвы без оборота корнеобитаемых почвенных слоев, повысить продуктивность почвы, максимально сохранить биологические и экологические ее параметры при высоком качестве энергоэффективности процессов обработки. 1 ил.

Пневмогидробур внутрипочвенных рыхления, аэрации, орошения и удобрения, включающий ствол с перфорированным наконечником и рукоятью, к которой подключены шланги от источников сжатого воздуха и жидкости, отличающийся тем, что рукоять выполнена полой, оснащена электропневмоклапанами воздуха и жидкости, ствол снабжен блоком управления, пенетрометром с тензометрическим датчиком силы, подвижным и неподвижным упорами, возвратной пружиной и измерительным стержнем, нижний конец которого закреплен на подвижном упоре, а верхний снабжен магнитом и размещен в отверстии неподвижного упора с возможностью возвратно-поступательного перемещения, верхняя часть ствола оснащена линейкой в виде герконов, при этом пенетрометр и герконы связаны с блоком управления.