СПОСОБ ПОСАДКИ КЛУБНЕЙ И РАССАДЫ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР
METHOD OF PLANTING OF TUBERS AND SEEDLINGS OF VEGETABLE CROPS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к овощеводству, и может быть использовано для посадки клубней и рассады овощных культур в открытом грунте.
Известны решения по авторским свидетельствам СССР №79957, №128676, №212646, в которых клубни картофеля высаживаются ложечковым аппаратом непосредственно в подготовленную борозду. При этом перемещение аппарата и собственно посадка выполняются вдоль ряда (борозды). К недостаткам решений следует отнести необходимость установки высаживающих аппаратов на каждый ряд, отсутствие синхронности посадки клубней и, соответственно, нарушение схемы размещения растений на поле, а также значительная высота сброса клубней на почву.
Имеется также решение по патенту РФ №2357396 от 27.10.2006 года, в котором высадка клубней выполняется из транспортерной ленты. При этом существенно уменьшена высота сброса клубней. Однако, как и в описанных выше решениях, требуется установка высаживающих аппаратов на каждый ряд растений. При этом также отсутствует синхронность посадки клубней.
Известен способ посадки растений по авторскому свидетельству СССР №207511 от 02.10.1964 года, в котором рассада подается в разрыхленную сошником, имеющим вертикальный и горизонтальный ножи, посадочную щель, а затем корневая система саженцев заделывается опусканием пластов под собственным весом. К недостаткам названного способа следует отнести возможность его использования лишь на связанных почвах. При этом почвенная подложка под корневой системой рассады оказывается сильно уплотненной, что снижает приживаемость растений и, соответственно, урожайность культур.
В способе по авторскому свидетельству СССР №1782405 от 06.08.90 рассада, выращенная в горшочках, сбрасывается по наклонному желобу в борозду, образованную сошником. Момент высадки горшочка на грунт из желоба при этом определяется мерным колесом. Существенным недостатком способа является высокая скорость, приобретаемая горшочками при движении по желобу. При этом сложно исключить повреждение рассады, следующей по желобу друг за другом, что приводит к повреждаемости рассады, снижению ее приживаемости и урожайности.
Недостатки решения по авторскому свидетельству СССР №1782405 устранены в предложении по АС СССР 1724057, в котором поддоны с зарядными лентами устанавливают на поворотные столики, при этом ячейки для рассады и торфоминеральной смеси образованы путем склеивания двух лент через равные интервалы. Далее лента через специальный механизм протягивается по наклонному желобу и удаляется. Горшочки с растениями из желоба устанавливаются в борозду, формируемую бороздоделателем. К недостаткам данного решения следует отнести наличие весьма сложного механизма подачи на желоб горшочков с рассадой и удаления зарядной ленты. Одновременно такой механизм отличается низкой надежностью работы.
Известна посадочная машина по патенту РФ №2606792 от 08.12.2014, принятая за прототип, содержащая раму, рассадопосадочные секции, сиденье сажальщика, привод, посадочные стаканы, цепной транспортер, в которой посадка рассады выполняется из посадочных стаканов, перемещающихся горизонтально. При этом в звене транспортера установлено два и более стаканов с рассадой. Недостатками известного устройства является отсутствие синхронизации продольного (вдоль высаживаемых рядков) перемещения машины и поперечного (относительно рядков) движения звеньев транспортера с посадочными стаканами, что приводит к пропускам необходимых точек посадки рассады, изменению площади питания, снижению приживаемости и урожайности растений.
Целью настоящего предложения является снижение затрат, уменьшение повреждаемости рассады при посадке, а также увеличение урожайности сельскохозяйственных культур.
b
V
V
b
а
m
t
Поставленная цель достигается предлагаемым способом посадки клубней и рассады в горшочках (посадочного материала), при котором в образованную борозду посадочный материал подается из звеньев бесконечного транспортера, расположенного и двигающегося перпендикулярно направлению движения посадочной машины. При этом посадочный материал располагается в стаканах звеньев транспортера, размещенных в транспортере на расстоянии, равном величине междурядья . Сами же звенья в ходе движения транспортера располагаются вдоль высаживаемых рядков. В процессе движения машины со скоростью  вдоль высаживаемых рядков и транспортера со скоростью  поперек рядков из первого стакана первого звена посадочный материал высаживается в точке высадки в первом по ходу движения транспортера ряду, где посадочный материал, установленный в борозду, засыпается грунтом непосредственно в борозде с одновременным уплотнением почвы. После высадки рассады или клубня из первого стакана первого звена по ходу движения машины транспортер перемещается поперек рядков на величину междурядья . Одновременно при этом машина перемещается на величину шага посадки растений . Следующий (второй) стакан с материалом из первого звена оказывается над точкой высадки во втором ряду, где и производится посадка.
При этом к первому по ходу движения транспортера ряду посадки одновременно подходит следующее (второе) звено транспортера, из первого стакана которого в первый ряд вновь высаживается посадочный материал. По ходу движения второго звена и машины из его второго стакана посадочный материал высаживается во второй ряд. Процесс повторяется до тех пор, пока весь посадочный материал, находящийся в звене транспортера, не будет высажен. Посадка во всех рядах (до четырех), образуемых машиной, выполняется синхронно, при этом из стаканов каждого из звеньев высадка производится в соответствующем ряду.
К отличительным признакам, обеспечивающим реализацию заявляемого способа, следует отнести:
- соседние звенья стаканов с посадочным материалом в транспортере посадочной машины устанавливаются на расстоянии, равном ширине междурядья;
V
t
- поперечная скорость  транспортера определяется как ;
t
- соседние сошники посадочной машины относительно друг друга установлены со смещением в направлении движения машины, при этом величина смещения выбирается равной расстоянию  (фиг. 1) между стаканами в звене транспортера;
- стаканы с посадочным материалом, расположенные на транспортере в одном ряду вдоль направления его движения, освобождаются над сошником, связанным непосредственно с данным рядом стаканов.
Процесс расстановки посадочного материала в ряды показан на фиг. 1, где приняты следующие обозначения:
а
- шаг посадки растений;
b
- ширина междурядья;
t
- расстояние между стаканами в звене транспортера;
S
M
- направление движения машины относительно земли;
S
T
- направление движения транспортера относительно машины;
L
- поперечные ряды высаженных растений;
1, 2, 3, 4
- звенья транспортера со стаканами;
1-1, 1-2, … 4-4
- первый, второй и четвертый стаканы с посадочным материалом в соответствующих звеньях транспортера;
РЯД 1, РЯД II, РЯД III, РЯД IV
- борозды, образованные машиной для посадки растений.
РЯД I, РЯД II, РЯД III, РЯД IV
b
В ходе движения машины с помощью, например, сошников образуются борозды  для размещения посадочного материала с междурядьем . Число борозд определяется конструкцией самой машины.
S
S
1-1
1
РЯД I
M
T
По мере движения машины в направлении  и одновременном движении транспортера в направлении  стакан  звена  подходит к точке высадки в борозде , где осуществляется высадка посадочного материала из стакана в борозду с одновременной засыпкой грунтом и уплотнением прикорневой области почвы (положение 1 на фиг. 1).
РЯД II
1-2
1
РЯД I
2-1
2
При дальнейшем движении машины и транспортера над точкой высадки в борозде  оказывается стакан  звена . Одновременно над точкой высадки в борозде  оказывается стакан  звена  (положение 2 на фиг. 1). Посадочный материал из обоих стаканов высаживается в борозды синхронно, одновременно выполняется засыпка грунтом и уплотнение прикорневой области почвы. В дальнейшем процесс высадки посадочного материала из стаканов повторяется, пока все стаканы звеньев не освободятся над соответствующими точками высадки в бороздах (положение 3, 4 на фиг. 1).
b
а
а
b
V
РЯД I, РЯД II, РЯД III, РЯД IV
а
b
V
а
b
m
t
В связи с необходимостью синхронной посадки в точках высадки одновременно из всех звеньев транспортера соседние звенья стаканов с материалом в транспортере рассадопосадочной машины устанавливаются на расстоянии, равном ширине междурядья. В этом случае становится возможна одновременная высадка посадочного материала из, например, стаканов 1-4, 2-3, 3-2 и 4-1 (положение 4 фиг. 1) с сохранением заданного междурядья . Необходимость сохранения заданного шага посадки  обеспечивается синхронизацией скорости движения посадочной машины и поперечной скорости транспортера со звеньями стаканов. При этом в процессе перемещения стаканов и транспортера, например, из положения 1 в положение 2 транспортер должен переместиться на величину шага посадки , звенья - на величину междурядья . С учетом скорости  перемещения машины вдоль борозд (), шага высадки растений , ширины междурядья  поперечная скорость  транспортера может быть определена из условия равенства времени перемещения машины на величину шага  и транспортера на величину междурядья :
V
t
Откуда скорость  транспортера определяется как .
Изложенное позволяет считать, что заявляемые выше признаки - установка соседних звеньев стаканов с посадочным материалом в транспортере посадочной машины на расстоянии, равном ширине междурядья, и определение скорости транспортера как  - являются необходимыми и обеспечивающими реализацию заявляемого способа. Вместе с тем эти признаки являются новыми, поскольку в ранее имевшихся решениях описаны не были.
t
t
L
L
Следующим необходимым и новым признаком является установка соседних сошников посадочной машины относительно друг друга со смещением в направлении движения машины, при этом величина смещения выбирается равной расстоянию  (фиг. 1) между стаканами с посадочным материалом в звене транспортера. Необходимость данного признака обусловлена как продольным смещением стаканов в звене на величину  (фиг. 1), так и тем, что в предлагаемом способе в соответствии со схемой посадки растений синхронная высадка из стаканов выполняется в поперечные ряды , расположенные под углом, отличающимся от прямого, по отношению к направлению движения посадочной машины. Угол α между направлением  и направлением борозд может быть определен из соотношения
t
где  - расстояние между стаканами в звене транспортера, м.
РЯД II
РЯД I
t
Так в положениях 1 и 2 (фиг. 1) точки высадки из стаканов 1-2 и 2-1 в борозды  и  соответственно смещены на величину по ходу движения машины. Подобное расположение точек высадки обуславливает и соответствующее расположение сошников, образующих борозду и одновременно заделывающих установленный в эту борозду посадочный материал. Данный признак следует считать новым, поскольку в известной литературе он не описан.
I
РЯД I
II
РЯД II
III
IV
РЯД III
РЯД IV
Другим необходимым и новым признаком является освобождение от посадочного материала стаканов, расположенных на транспортере в одному ряду вдоль направления его движения, над сошником, связанным непосредственно с данным рядом стаканов. Признак также поясняется на фиг. 1. Так стаканы 1-1, 2-1, 3-1 и 4-1 всегда могут быть освобождены лишь над сошником  в борозде , стаканы 1-2, 2-2, 3-2 и 4-2 освобождаются над сошником  в борозде . Посадочный материал из третьих и четвертых стаканов всех звеньев высаживается соответственно над сошниками  и  борозд , . Необходимость данного признака обусловлена, прежде всего, заданной схемой посадки растений в поле.
Описанные выше признаки технического решения заявляемого способа посадки клубней и рассады овощных культур в открытый грунт являются необходимыми, новыми и служат для достижения положительного эффекта, что позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение обладает новизной и существенными отличиями.
Преимущества заявляемого способа позволяют создавать машины, универсальные по назначению, как для посадки клубней, так и для высадки рассады овощных культур, что существенно снизит парк машин овощеводческих хозяйств.