Автоматизированное устройство для неконтактного вибровнесения семян и удобрений

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к сельскохозяйственному производству, и может быть использована для осуществления неконтактного высева семян и удобрений.
Известен способ посева зерновых и устройство для его осуществления [RU 2099918, A01C 7/00]. Сущность изобретения заключается в следующем: почву под посев предварительно подготавливают на глубину 15-17 см. Далее комбинированным рабочим органом сеялки проводят разбросной высев лент семян совместно со стартовой дозой удобрений. Движущиеся в промежутках между лентами сошники образуют борозды глубиной 6-8 см, на дне которых выполняют вертикальную щель на глубину 15-17 см, куда порционно поступает основная доза удобрений и заклинивается в почве в виде прерывистой вертикальной ленты. Почвой, извлеченной при образовании борозд, засыпают ленты семян со стартовой дозой удобрений. Осуществляют посев семян и стартовых доз удобрений на стенки борозд, которые находятся ниже уровня лент семян со стартовой дозой. Производят уплотнение почвы над лентой, ее частичное ссыпание в борозду и уплотнение стенок борозд.
Недостаток данного способа в том, что не вносится основная доза удобрений под семена, а углубление почвы до 15-17 см в междурядье шириной 30 см, а не в рядке в данном случае неэкономично, так как не все корни растений достигают эти  междурядий.
Известен способ обработки почвы, посева зерновых культур с внесением удобрений и устройство для его осуществления [RU 2219695, A01C 7/00, A01B 79/02]. Способ включает формирование гребнистого профиля почвы, укладку на вершины гребней семян, заделку их под мульчирующий слой и внесение удобрений на боковые поверхности профиля гребней слева и справа от рядка на различную глубину, начиная на 1-2 см ниже семян. На поверхности последнего формируют противоэрозионный рельеф в виде трапециевидных борозд, расположенных под углом к рядкам высеянных семян.
Известно устройство [RU 2219695, A01C 7/00, A01B 79/02] для осуществления данного способа, включающее почвообрабатывающее устройство - анкерный сошник, бункер, туко- и семяпроводы, для внесения удобрений и семян, катки.
Недостаток этого способа и устройства заключается в отсутствии контроля глубины заделки семян и удобрений, при котором их возможное соединение приводит к химическому травмированию эпидермиса семян, а в последствии удобрения не проникают к растущим корням проросших семян, уничтожается стерневой фон.
Наиболее близким по технической сущности является способ и устройство неконтактного вибровнесения семян и удобрений [RU 2503165, А01С 7/00].
Способ включает обработку почвы и внесение семян и минеральных удобрений. Оба слоя почвы между удобрениями и семенами и между семенами и поверхностью поля прикатывают одновременно на разных глубинах и с различным уплотнением почвы под воздействием соответствующих координируемых режимов частоты колебаний каждого из катков вибросистемы. Способ осуществляется устройством, которое содержит бункер, тукопроводы и семяпроводы для внесения удобрений и семян, и катки. Обработку почвы производит экстирпаторная лапа. Катки имеют разный диаметр и соединены между собой разноплечим рычагом. Последний установлен на шарнире гидравлической вибромашины с возможностью его регулировки. Тукопроводы установлены впереди и ниже катка малого диаметра, прикатывающего ложе для семян. Семяпроводы расположены за катком малого диаметра вибросистемы для обеспечения высева необходимой дозы материала непосредственно на посевное ложе. Каток большего диаметра установлен на поверхности поля с возможностью прикатывания. Изобретения обеспечивают различную плотность слоев почвы и создание посевного ложа, что позволяет высеянным семенам получить доступ к подкормочному слою удобрений непосредственно после их прорастания.
Недостатком данного способа и устройства является то, что при формировании плотных слоев почвы и создания посевного ложа не учитывается плотность почвы перед посевом, вследствие чего может быть недостаточная плотность слоев на легких почвах и чрезмерное уплотнение слоя над минеральными удобрениями на тяжелых почвах, что затруднит проникновения влаги в слой минеральных удобрений и их растворение для доступности питания семян.
Задачей полезной модели является повышение эффективности высева семян и внесения удобрений.
Указанная задача решается за счёт того, что автоматизированное устройство для неконтактного вибровнесения семян и удобрений содержащее экстирпаторную лапу, установленную на стойке, тукопровод и семяпровод, соединённые с бункером, под которым закреплён на шарнире гидравлической вибромашины разноплечий рычаг с возможностью его регулировки для обеспечения передачи различного вибрационного воздействия на закрепленные на разноплечем рычаге катки меньшего и большего диаметров, перед экстирпаторной лапой установлен жёстко на раме бесконтактный датчик твердости почвы, подключенный к преобразовательному устройству, соединенному с управляющей системой, выход которой,в свою очередь, подключён к вибромашине.
Это обеспечивает создание между семенами и удобрениями уплотненного слоя почвы путём заделки удобрений непосредственно ниже уплотняемого с большей плотностью слоя почвы катком малого диаметра вибросистемы, создающего семенное ложе семян, и прикатывания поверхностного слоя почвы над семенами с меньшей плотностью катком большого диаметра вибросистемы, причем различная плотность прикатывания слоев почвы создается передачей импульсов вибромашины на разноплечий рычаг.
Новые существенные признаки:
1. Установлен жестко на раме бесконтактный датчик твердости почвы.
2. Датчик твердости подключен к преобразовательному устройству.
3. Преобразовательное устройство соединено с управляющей системой.
4. Управляющая система подключена к вибромашине.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.
Технический результат
Технический результат заключается в повышении эффективности способа неконтактного внесения семян и удобрений, за счет того, что перед экстирпаторной лапой жестко на раме установлен бесконтактный датчик твердости почвы, подключенный к преобразовательному устройству, соединенному с управляющей системой, выход которой в свою очередь подключён к вибромашине.
На фигуре схематично показано автоматизированное устройство для неконтактного вибровнесения семян и удобрений.
Автоматизированное устройство для неконтактного вибровнесения семян и удобрений содержит экстирпаторную лапу 1 (фиг.), закрепленную на стойке 2, в корпусе которой расположены тукопровод 3 и семяпровод 4, подключенные к бункеру 5. К корпусу устройства шарнирно присоединен разноплечий рычаг 6, на котором установлены гидравлическая вибромашина 7, соединенная с гидросистемой трактора (на фиг. не показан), каток малого диаметра вибросистемы 8, а также каток большого диаметра вибросистемы 9. Перед экстирпаторной лапой 1 дополнительно установлен жестко на раме бесконтактный датчик твердости почвы 10, работающий по принципу почвенного сканера Topsoil Mapper, подключенный к преобразовательному устройству 11, соединенному с управляющей системой 12, выход которой в свою очередь подключён к вибромашине 7.
Автоматизированное устройство для неконтактного вибровнесения семян и удобрений работает следующим образом.
Экстирпаторная лапа 1 движется на заданной глубине, образуя борозду. Из бункера 5 по тукопроводу 3 на дно борозды высевается доза удобрений, после чего нижний слой почвы прикатывается катком малого диаметра вибросистемы 8. На прикатанный слой за катком из бункера 5 по семяпроводу 4 высеваются семена, и поверхность поля за ними прикатывается катком большого диаметра вибросистемы 9. Оба катка, соединенные между собой разноплечим рычагом 6, с установленной на нем гидравлической вибромашиной 7, подключенной к гидросистеме трактора (на фигуре на показан), получают вибрационное воздействие определенной частоты для обеспечения различного уплотнения каждого из слоев почвы. Бесконтактный датчик 10 измеряет твердость почвы, сигнал которого поступает в преобразователь 11, который поступает на управляющую систему 12, с выхода которого передается сигнал на вибромашину 7, благодаря чему происходит изменение частоты и амплитуды колебаний большого 9 и малого 8 катков.
Применение предложенного автоматизированного способа и устройства для его осуществления улучшает эффективность неконтактного внесения семян и удобрений благодаря применению управляемой вибросистемы с одновременным прикатыванием обоих слоев почвы различной плотности и созданием посевного ложа с учетом состояния плотности почвы до посева, что позволяет высеянным семенам получить доступ к подкормочному слою удобрений непосредственно после их прорастания при любой плотности почвы до посева.