СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОСНОВНОЙ ГЛУБОКОЙ ВЕРТИКАЛЬНО-ШТЫРЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
METHOD AND DEVICE FOR BASIC DEEP VERTICAL PIN-ASSISTED SOIL TREATMENT

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к технологии основной глубокой вертикально-штыревой обработки почвы с использованием роторных и ротационных почвообрабатывающих орудий.
Способ основной глубокой вертикально-штыревой обработки почвы заключается в использовании колесных тракторов, на ступицы задних колес которых жестко крепятся вращающиеся барабаны большого диаметра с отверстиями под штыри. Противоположными концами барабаны свободно вращаются на двух подшипниках, закрепленных на дополнительной раме трактора. Под действием силы тяжести трактора штыри входят в почву на заданную глубину до 35 см и более. При движении трактора используя рычаг Архимеда штыри подрезают почву и затем вращением барабана поднимают ее к поверхности, где дополнительно на раме закреплены металлические гребенчатые решетки, для окончательного разрушения комков почвы. Для межколесной обработки почвы используется роторный барабан большого диаметра, который цепляется на прицеп трактора и под соответствующим весом барабана штыри также входят в почву и рыхлят ее.
Преимущественные признаки данного способа заключаются в использовании рычага Архимеда в значительной степени исключающего традиционное конно-тракторное тяговое сопротивление почвы при плужной и другой обработке почвы и полностью устранить традиционное буксование трактора.
Тяговое сопротивление такого агрегата многократно ниже других почвообрабатывающих орудий и пропорционально длине рычагов, т.е. соотношению длины внешнего барабана к длине штырей, заглубленных в почву. Необработанный межколесный промежуток задних колес обрабатывается дополнительными барабаном со штырями, закрепленным на заднем прицепе трактора, расположенном позади.
Точкой опоры барабанов является поверхность почвы, и созданное рычагом Архимеда рыхление почвы позволяет снизить усилие и многократно сократить расход топлива на основную обработку почвы.
Ротационные рыхлители почвы (фиг. 1) штыревого типа расположены на дополнительной раме 1, прикрепленной к передней раме трактора. Роторные барабаны 2 рыхлителей задних колес противоположными концами от задних колес трактора с помощью подшипников 3 крепятся к дополнительной раме трактора 1.
Задний стержневой роторный барабан (фиг. 2) рыхлитель 4 большого диаметра крепится двумя концевыми опорами на подшипниках 6 к раме 5 барабана и присоединяется к прицепу трактора 12. Для придания роторным барабанам транспортного положения производят движение тракторного агрегата назад, штыри 8 в этом случае выводятся из почвы и фиксируются в этом положении фиксаторами, вставленными в отверстия 9 стаканов 7 таким образом обеспечивая транспортное положение агрегата.
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к технологиям обработки почвы с использованием роторных и барабанных рыхлителей почвы.
К недостаткам описанного способа и орудия относится недостаточно глубокая обработка почвы, большое тяговое сопротивление и большой расход топлива на рыхление почвы.
Известны устройства для рыхления почвы роторного типа содержащие раму, на которой смонтированы четыре барабана и блоки роторных дисков. Батареи установлены в два ряда (RU 2486731 C1 МГС А01В 35/26, А01В 21/08, А01В 39/18).
К недостаткам описанного орудия относится недостаточно глубокое рыхление почвы и большие затраты топлива на обработку.
Известно устройство ротационный рыхлитель-полольщик, включающий установленные посредством поводков блоки дисков с ножами на J. - образном кронштейне и включают две ступицы, к которым закреплены с помощью державок сменные прямоугольные ножи, установленные под углом 25-30° к направлению радиуса, причем нож направлен в сторону движения ротационного рыхлителя-полольщика, блоки дисков с ножами, установленными на ⊥ - образном кронштейне, образуют секцию ротационного рыхлителя-полольщика, две секции, соединенные с помощью горизонтальной пластины и установленные в первом ряду, соединяются шарнирно с рамой ротационного рыхлителя-полольщика короткими поводками, а две секции, соединенные с помощью горизонтальной пластины и установленные в первом ряду, соединены шарнирно с рамой ротационного рыхлителя-полольщика короткими поводками, а две секции соединенные с помощью горизонтальной пластины и установленные во втором ряду, соединяются шарнирно с рамой длинными поводками, секции первого и второго ряда установлены перекрытием, образующим полностью обработанную зону, число секций в рядах выбирается в зависимости от тяговых свойств трактора. (RU 2483506 C1 МГК А01В 21/08)
К недостаткам данного орудия относятся сложность конструкции, повышенное тяговое сопротивление и энергетические затраты, подрезание и неполное удаление многолетних сорняков из почвы.
Известны способы обработки почвы включающие поверхностное многократное воздействие на почву зубьями роторов и разрушение комков почвы трением соседних зубьев при двухкаскадной обработке почвы (R4 2407259 С1 МКГ А01В 49/06, А01В 79/02).
Данный способ и почвообрабатывающее орудие принято в качестве ближайшего аналога.
Сущность изобретения заключается в следующем
Суть заявляемого изобретения - снижение тягового сопротивления, энергосбережение топливно-энергетических ресурсов в АПК РФ, полное уничтожение сорняков и их проростков путем их выкапывания на поверхность почвы, упрощение технологии и конструкции путем использования веса трактора и прицепного ротора рыхлителя для вхождения штырей в почву и предварительного горизонтального подрезания и смещения почвы к поверхности.
Технологический и технический результат - глубокое рыхление и воздействие на почву штырями ротора с ее вертикально-горизонтальным разрушением под действием силы тяжести трактора и прицепного ротора рыхлителя дальнейшим подъемом почвы рычагом Архимеда к гребенчатой решетке для дробления крупных комков почвы и вытаскивания сорняков из глубоких слоев на поверхность почвы.
Совокупность известных и существенных отличительных признаков заявляемого способа не известна на уровне мировой технологии и техники и не вытекает из него очевидным образом.
Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Новый технологический и технический результат заключается в том, что использование предлагаемого способа обработки почвы получается мелкоструктурный пахотный слой в гумусном горизонте, позволяющий сохранить влагу, избавиться от сорняков и соответственно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур за счет беспрепятственного и быстрого роста корневой системы растений.
Применение такого способа глубокого рыхления почвы в пахотном горизонте позволяет полностью исключить буксование трактора и отказаться от плужной и другой конно-тракторной тяги почвообрабатывающих сельскохозяйственных орудий, используемых на всех других видах обработки почвы. Исключить противоречия «запрягания» трактора в сельскохозяйственное орудие, исключить постоянное увеличение веса трактора, его мощности для преодоления тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий. Для предварительного горизонтального рыхления почвы используется сила земного притяжения, т.е. веса трактора или орудия. Для горизонтального рыхления почвы используется рычаг Архимеда.
Применение такого способа и устройства обработки почвы позволит улучшить структуру почвы и очистить ее от сорняков.
На фиг. 1 вид сбоку показана схема обработки почвы роторными барабанами 2, закрепленными на задних колесах трактора и в подшипниках 3 дополнительной рамы 1 трактора. Трактор двигается по полю, под действием его веса штыри 8 входят в почву, сминают ее с некоторым горизонтальным перемещением, затем при выходе из почвы поднимают ее и рыхлят, а крупные частицы и комки почвы извлекаемые из пахотного горизонта, штырями прижимаются к гребенчатым подпружиненным подвижным решеткам 10 имеющим возможность с помощью пружин поворачиваться, под действием рычага Архимеда комки почвы разрушаются, сорняки при этом извлекаются из почвы и остаются на поверхности. При попадании камней и твердых предметов решетки поднимаются, и камни и твердые предметы выбрасываются на поверхность почвы.
На фиг. 1 показана схема расположения штырей 8 внутри барабана в стаканах имеющих отверстия 7 по длине стакана 9 для фиксации штыря штифтами для регулировки выхода штыря из роторных барабанов для регулирования глубины обработки почвы и перехода рыхлителя в транспортное положение.
На фиг. 2 вид сверху показана схема расположения роторных барабанов 2 на дополнительной раме 1 трактора закрепленных на задних колесах трактора типа «Беларусь» или К-700 и межколесного роторного барабана 4, закрепленного на подшипнике 6 в раме заднего барабана 5 прицепленного к трактору прицепом 12.
Перед началом работы рыхлителя выставляется глубина выхода штырей из роторного барабана.
В верхней части штыря имеется отверстие, которое совмещают с отверстием стакана на заделанную глубину обработки. Таким образом, агрегат готов к работе.