СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
METHOD OF TILLAGE

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам обработки или рыхления почвы.
Известен способ обработки почвы, предусматривающий нарезание щелей и последующее глубокое рыхление лапами сохранившихся неразрыхленных полос /1/.
Недостаток известного способа - повышенная энергоемкость.
Известен способ обработки почвы, включающий предварительное полосное рыхление верхнего слоя и последующее основное рыхление пласта между полосами. Предварительное полосное рыхление проводят на 1/3 глубины основной обработки пласта с расстоянием b между осями полос: b≤2(H-h), где Н - глубина обработки, h - глубина предварительного рыхления /2 - прототип/.
Недостаток известного способа состоит в нерациональном соотношении характеризующих его параметров, что не в полной мере обеспечивает снижение энергоемкости обработки. Из-за нерационально малого расстояния между полосами предварительного рыхления способа-прототипа при его выполнении угол бокового скалывания возрастает, что уменьшает зоны основного рыхления. В предложенной зависимости (формуле) нерационально уменьшено расстояние между полосами, отсутствуют указания на ширину дна полос предварительного и основного глубокого рыхления, существенно влияющую на оптимальные параметры процесса. Согласно формуле (b<…) допустима ширина b между полосами, равная нулю, однако это неприемлемое расширительное значение b исключает возможность достижения цели.
Задачей изобретения является снижение энергоемкости глубокого рыхления почвы.
Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки почвы, включающем предварительное полосное рыхление верхнего слоя и последующее основное рыхление пласта между полосами, согласно изобретению, интервал В между полосами предварительного рыхления составляет
B=0,3…0,6(b+b')+2H,
где b и b' - соответственно ширина дна полос основного и предварительного рыхления, а Н - глубина основного рыхления.
Кроме того, ширина дна полос основного рыхления b составляет 0,2…1,0 его глубины Н, ширина дна полос предварительного рыхления b' отвечает соотношению
h>b'≤b,
при этом глубина предварительного рыхления h=0,3…0,5Н.
Сравнение заявленного изобретения с прототипом показывает, что новым, и более рациональным, является увеличенный интервал между полосами предварительного рыхления, превышающий удвоенную глубину обработки и учитывающий ширину дна разрыхленных полос, а также соотношение ширины дна полос основного рыхления и его глубины, при котором критическая глубина равна глубине основного рыхления. При этом учтена ширина дна полос (рыхлящих органов) и предварительного и основного рыхления.
к
к
При наличии предварительно разрыхленных полос, размещенных между полосами глубокого рыхления, формируемые последними поверхности бокового скалывания спелой и слабо увлажненной почвы могут отклоняться к предварительно разрыхленным полосам. При этом угол бокового скалывания может уменьшиться с 60…40° до 30°, что заметно увеличивает зону рыхления. Учитывая это, интервал между полосами предварительного (и основного) рыхления можно увеличить, не опасаясь появления огрехов, и, следовательно, уменьшить энергозатраты на обработку почвы. Существенно и то, что ширина дна полос глубокого (основного) рыхления зависит от его глубины и обеспечивает боковое скалывание пласта от дна полосы, а не от меньшей, не от критической глубины h (критическая - глубина рыхления, ниже которой отсутствует боковое скалывание; h возрастает с увеличением ширины и угла крошения долота) /3/).
Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «новизна».
Заявляемый способ соответствует критерию «изобретательский уровень», так как не является очевидным для специалиста и позволяет снизить энергоемкость глубокого рыхления почвы.
Заявляемый способ соответствует критерию «промышленная применимость», так как может эффективно использоваться в сельском хозяйстве.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показано поперечное сечение пласта с указанием характеристик процесса рыхления по предлагаемому способу; на фиг.2 - поперечное сечение пласта с наложением зон рыхления по способу-прототипу (слева) на зоны рыхления по предлагаемому способу.
Пример конкретного применения.
к
Позицией 1 обозначены зоны предварительного рыхления полос с шириной дна b' и глубиной h, равной 0,3…0,5 глубины Н основного рыхления. Глубина h больше ширины дна полос b', но она существенно меньше критической глубины, составляющей для долот шириной 6-8 см, около 30…35 см, и не превышает ширину дна b полос глубокого рыхления (b'≤b). Зоны 2 глубокого (основного) рыхления расположены между предварительно разрыхленными полосами 1 и имеют ширину дна b, не превышающую глубины обработки Н и составляющую b=0,25…1,0 Н. При указанном соотношении ширины дна и глубины, критическая глубина обработки h, зависящая от ширины разрыхляемой полосы, равна глубине глубокого рыхления.
к
(h=Н). Интервал между полосами предварительного (или глубокого) рыхления
В=0,3…0,6(b+b')+2H.
При выполнении предложенного способа обработки почвы полосное предварительное и глубокое основное рыхление полос между полосами предварительного рыхления выполняются одновременно при одном проходе орудия. От дна полос 1 предварительного рыхления под углом около 45° (40…60°) идут поверхности бокового скалывания, поэтому на поверхности поля ширина этих полос приблизительно равна 2h+b'.
1
При последующем глубоком рыхлении зон между полосами предварительного рыхления от дна шириной b также идут поверхности бокового скалывания. При отсутствии полос предварительного рыхления они прошли бы под углом ψ≈45°, показанным штрихпунктирной линией 3. Наличие полос 1, расположенных с интервалом В, обеспечивает возможность отклонения поверхностей скалывания ко дну полос 1 по линии 4 (сплошная линия), вследствие чего угол уменьшается до ψ, а зоны 2 основного рыхления увеличиваются. Уменьшение В привело бы к увеличению угла ψ и уменьшению зоны основного рыхления. Так как сухая почва больше склонна к скалыванию с меньшим углом ψ, то большее значение В приемлемо при низкой влажности почвы. Большее увеличение В может привести к тому, что поверхности бокового скалывания почвы пойдут не ко дну полосы 1 предварительного рыхления, а к ее верхней части или к дневной поверхности поля, что приведет к появлению огрехов и исключит положительное влияние предварительного рыхления на момент сопротивления пласта, на снижение энергозатрат.
В результате выполнения предложенного способа обработки почвы обеспечивается сплошное рыхление пласта с формированием ступенчатого дна разрыхленного слоя. При этом энергозатраты снижаются за счет выхода поверхностей 4 бокового скалывания ко дну предварительно разрыхленных полос 1 и меньшего при этом момента сопротивления пласта, подрезаемого при глубоком рыхлении. Под влиянием метеофакторов (периодическое замерзание и оттаивание, увлажнение и высыхание) деблокированные не разрыхленные полосы, расположенные между полосами 2, разуплотняются, и почва во всем слое на глубину Н приобретает равновесную плотность.
1
2
Отличия способов предложенного и прототипа показаны слева на фиг.2. Интервал Вмежду разрыхленными полосами 5 по известному способу (вертикальная штриховка) меньше интервала В по новому способу, что указывает на повышенную энергоемкость известного способа. Зоны предварительного рыхления 5 по известному и 1 по предложенному способам равны (при одинаковой ширине дна и глубине полос), но по известному способу, из-за нерационального близкого друг к другу расположения полос 5 предварительного (и глубокого) рыхления, поверхности бокового скалывания (минимального сопротивления) при глубоком рыхлении идут к зонам предварительного рыхления под углом ψ, превышающим такой угол ψ в неразрыхленной почве, что существенно уменьшает зону глубокого рыхления. Сравнение известного и нового способов обработки почвы свидетельствует о преимуществах предложенного способа.
Предлагаемый способ может быть выполнен комбинированным орудием для послойной обработки почвы, рабочие органы которого по ширине захвата и глубине обработки соответствуют параметрам способа.
Источники информации
1. А.С. СССР №268772, МПК 7 А01В 79/00.
2. А.С. СССР №948309, А01В 79/00 (прототип).
3. Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы. М., ВО «Агропромиздат», 1989, с.19-30.