УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СЕМЕННОГО ЛОЖА (ВАРИАНТЫ)

Изобретения относятся к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к почвообрабатывающим устройствам, служащим для обработки почвы в предпосевной период выращивания сельскохозяйственных культур.
Известен способ выращивания картофеля и устройство для его осуществления по патенту RU №2125783 МПК А 01 В 79/02, опубл. 10. 02. 99 г. Бюл. №4 [1], для осуществления которого на верхний слой почвы воздействуют приспособлением для сепарации почвы. Оно представляет собой ребристый барабан, расположенный на горизонтальной оси, с установленными на ребрах барабана сепарирующими элементами в виде зубьев. Недостатками данного способа и устройства является недостаточное измельчение комков почвы (дробление комков) в результате воздействия на верхний слой почвы (за один проход агрегата) только одним приспособлением для сепарации почвы. Это ухудшает дробление комков и отделение сорняков от почвы, поскольку сорняки, оставшиеся в составе комков, остаются в почве и затем вегетируют. Недостатком данного приспособления является недостаточное качество измельчения комков верхнего слоя почвы вследствие того, что рабочие поверхности ребер выполнены плоскими. Недостатком устройства также является размещение культивирующих лап в один ряд, что при сплошной обработке почвы приводит к высокой гребнистости поверхности поля, то есть ухудшается качество подготовки семенного ложа и не представляется возможным производить все операции подготовки почвы одновременно с поверхностной культивацией. Дополнительным недостатком устройства является высокая трудоемкость замены сепарирующих элементов в результате их износа или поломки. Известен способ и устройство для обработки почвы с помощью
ротационного почвообрабатывающего орудия согласно а. с. СССР №1042629, МПК А 01 В 21/02, А 01 В 35/28, опубл. 23. 09. 83 г. [2], включающего горизонтальный барабан, выполненный из дисков, которые соединены между собой стержнями с рыхлящими зубьями, при этом зубья предыдущего стержня по отношению к зубьям последующего расположены в шахматном порядке. Кроме этого, на каждом из стержней установлены дополнительные зубья, каждый из которых расположен между двумя основными с угловым смещением относительно них.
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и невозможность замены рыхлящих элементов после их износа или поломки.
Известен способ подготовки семенного ложа (варианты) и устройство для его осуществления (варианты) по патенту RU №2229778 МПК А 01 В 79/00, опубл. 10.06.2004, Бюл. №16 (3), для осуществления которого на верхний слой почвы воздействуют двумя и более горизонтальными низкоскоростными фрезами или горизонтальной низкоскоростной фрезой (одной и более) и одним или более ребристым барабаном.
Недостатком данных вариантов способа и устройства является недостаточное измельчение комков почвы (дробление комков) и недостаточная степень сепарации почвы в результате воздействия за один проход только указанными выше вариантами рабочих органов.
Описанные выше варианты способа и устройства являются наиболее близкими (прототипы) к заявленным вариантам способа и устройства.
Целью изобретения является выполнение всех операций подготовки почвы от лущения стерни до основной безотвальной обработки почвы одновременно с подготовкой семенного ложа.
Поставленная цель достигается тем, что в первом варианте способа подготовки семенного ложа, включающем рыхление и сепарацию почвы с удалением сорняков по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования из последовательно расположенных горизонтальных низкоскоростных фрез, и входящим в состав агрегата для обработки почвы, перед блоком низкоскоростного фрезерования за один проход агрегата почву обрабатывают рыхлителями, выполненными в виде лап, расположенных не менее чем в два
ряда, в зависимости от выполняемой операции обработку почвы производят или на одинаковую глубину, или лапы второго и последующих рядов устанавливают на большую глубину по сравнению с рядом лап, наиболее удаленным от блока низкоскоростного фрезерования, причем лапами почву обрабатывают на глубину, равную или большую глубины обработки блоком горизонтальных низкоскоростных фрез, причем расстояние от последнего по ходу движения агрегата ряда лап до рабочих органов блока горизонтальных низкоскоростных фрез выбирают не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду выполняют 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Поставленная цель достигается тем, что во втором варианте способа подготовки семенного ложа, включающем рыхление и сепарацию почвы с удалением сорняков по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования, состоящего из не менее чем одной горизонтальной низкоскоростной фрезы и последовательно расположенного за ней не менее одного ребристого барабана или иного их чередования и входящим в состав агрегата для обработки почвы, перед блоком низкоскоростного фрезерования за один проход агрегата почву обрабатывают рыхлителями, выполненными в виде лап, расположенных не менее чем в два ряда, в зависимости от выполняемой операции обработку почвы лапами производят или на одинаковую глубину, или лапы второго и последующих рядов устанавливают на большую глубину по сравнению с рядом лап, наиболее удаленным от блока низкоскоростного фрезерования, причем лапами почву обрабатывают на глубину, равную или большую глубины обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем расстояние от последнего по ходу движения агрегата ряда лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования выбирают не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние
между лапами в каждом ряду выполняют 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Поставленная цель достигается тем, что в третьем варианте способа подготовки семенного ложа, включающем рыхление и сепарацию почвы с удалением сорняков по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования, состоящего из более чем одного ребристого барабана и входящим в состав агрегата для обработки почвы, перед блоком низкоскоростного фрезерования за один проход агрегата почву обрабатывают рыхлителями, выполненными в виде лап, расположенных не менее чем в два ряда, в зависимости от выполняемой операции обработку почвы лапами производят или на одинаковую глубину, или лапы второго и последующих рядов устанавливают на большую глубину по сравнению с рядом лап, наиболее удаленным от блока низкоскоростного фрезерования, причем лапами почву обрабатывают на глубину, равную или большую глубины обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем расстояние от последнего ряда лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования выбирают не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду выполняют 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Поставленная цель в первом варианте устройства для подготовки семенного ложа, входящем в состав агрегата для обработки почвы с по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования, состоящего из почвообрабатывающей низкоскоростной фрезы в виде ребристого барабана с горизонтальной осью вращения и закрепленными или выполненными на его ребрах сепарирующими элементами, непосредственно за низкоскоростной фрезой установлена на дополнительной раме одна или более дополнительная горизонтальная низкоскоростная фреза, выполненная с возможностью перемещения относительно почвообрабатывающей низкоскоростной фрезы,
блок низкоскоростного фрезерования соединен с рамой агрегата с возможностью перемещения относительно последней, по ходу движения агрегата непосредственно перед блоком низкоскоростного фрезерования на раме агрегата на стойках установлены с возможностью выполнения разноглубинной или одинаковый по глубине обработки почвы не менее чем два ряда рыхлителей в виде лап, устройство содержит установленный на раме один или более механизм для регулировки глубины обработки почвы, позволяющий обеспечивать обработку почвы лапами разноглубинно или на одинаковую глубину, равную или большую глубине обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем исполнением рамных конструкций обеспечивается расстояние от последнего ряда лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования - не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду устанавливают 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м
Поставленная цель во втором варианте устройства для подготовки семенного ложа, входящем в состав агрегата для обработки почвы с по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования, состоящего из не менее чем одной почвообрабатывающей низкоскоростной фрезы в виде ребристого барабана с горизонтальной осью вращения и закрепленными или выполненными на его ребрах сепарирующими элементами, непосредственно за низкоскоростной фрезой установлен на дополнительной раме один или более ребристый барабан, выполненный с возможностью перемещения относительно почвообрабатывающей низкоскоростной фрезы, причем низкоскоростные фрезы и ребристые барабаны могут чередоваться в разной последовательности, блок низкоскоростного фрезерования соединен с рамой агрегата с возможностью перемещения относительно последней, по ходу движения агрегата непосредственно перед блоком низкоскоростного фрезерования на раме устройства на стойках установлены с возможностью выполнения
разноглубинной или одинаковой по глубине обработки почвы не менее чем два ряда рыхлителей в виде лап, устройство содержит установленный на раме один или более механизм регулировки глубины обработки почвы, позволяющий обеспечивать обработку почвы лапами разноглубинно или на одинаковую глубину, равную или большую глубины обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем исполнением рамных конструкций обеспечивается расстояние от последнего ряда лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования - не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду устанавливают 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Поставленная цель достигается тем, что в третьем варианте устройства для подготовки семенного ложа, входящем в состав агрегата для обработки почвы с по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования, состоящего из почвообрабатывающего ребристого барабана с горизонтальной осью вращения с плоской или отличной от плоской конфигурацией рабочей поверхности ребер, непосредственно за ребристым барабаном установлен на дополнительной раме один или более дополнительный ребристый барабан, выполненный с возможностью перемещения относительно ребристого барабана, блок низкоскоростного фрезерования соединен с рамой устройства с возможностью перемещения относительно последней, по ходу движения агрегата непосредственно перед блоком низкоскоростного фрезерования на раме устройства на стойках установлены с возможностью выполнения разноглубинной или одинаковой по глубине обработки почвы не менее чем два ряда рыхлителей в виде лап, устройство содержит установленный на раме один или более механизм регулировки глубины обработки почвы, позволяющий обеспечивать обработку почвы лапами разноглубинно или на одинаковую глубину, равную или большую глубине обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем исполнением рамных конструкций обеспечивается
расстояние от последнего ряда лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования - не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду устанавливают 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения -более 0,1 м.
На фиг.1 изображено устройство для осуществления первого варианта способа, на фиг.2 изображен вид А на фиг.1, на фиг.3 изображены элементы устройства для осуществления второго варианта способа, на фиг.4 изображены элементы устройства для осуществления третьего варианта способа.
Первый вариант способа подготовки семенного ложа включает в себя рыхление и сепарацию почвы с удалением сорняков по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования из последовательно расположенных горизонтальных низкоскоростных фрез, и входящим в состав агрегата для обработки почвы. Перед блоком низкоскоростного фрезерования за один проход агрегата почву обрабатывают рыхлителями, выполненными в виде лап, расположенных не менее чем в два ряда, в зависимости от выполняемой операции обработку почвы производят или на одинаковую глубину, или лапы второго и последующих рядов устанавливают на большую глубину по сравнению с рядом лап, наиболее удаленным от блока низкоскоростного фрезерования, причем лапами почву обрабатывают на глубину, равную или большую глубины обработки блоком горизонтальных низкоскоростных фрез, причем расстояние от последнего по ходу движения агрегата ряда лап до рабочих органов блока горизонтальных низкоскоростных фрез выбирают не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду выполняют 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Второй вариант способа подготовки семенного ложа включает в себя рыхление и сепарацию почвы с удалением сорняков по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока
низкоскоростного фрезерования, состоящего из не менее чем одной горизонтальной низкоскоростной фрезы и последовательно расположенного за ней не менее одного ребристого барабана или иного их чередования и входящим в состав агрегата для обработки почвы. Перед блоком низкоскоростного фрезерования за один проход агрегата почву обрабатывают рыхлителями, выполненными в виде лап, расположенных не менее чем в два ряда, в зависимости от выполняемой операции обработку почвы лапами производят или на одинаковую глубину, или лапы второго и последующих рядов устанавливают на большую глубину по сравнению с рядом лап, наиболее удаленным от блока низкоскоростного фрезерования, причем лапами почву обрабатывают на глубину, равную или большую глубины обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем расстояние от последнего по ходу движения агрегата ряда лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования выбирают не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду выполняют 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Третий вариант способа подготовки семенного дожа включает в себя рыхление и сепарацию почвы с удалением сорняков по меньшей мере одним комбинированным рабочим органом, выполненным в виде блока низкоскоростного фрезерования, состоящего из более чем одного ребристого барабана и входящим в состав агрегата для обработки почвы. Перед блоком низкоскоростного фрезерования за один проход агрегата почву обрабатывают рыхлителями, выполненными в виде лап, расположенных не менее чем в два ряда, в зависимости от выполняемой операции обработку почвы лапами производят или на одинаковую глубину, или лапы второго и последующих рядов устанавливают на большую глубину по сравнению с рядом лап, наиболее удаленным от блока низкоскоростного фрезерования, причем лапами почву обрабатывают на глубину, равную или большую глубины обработки блоком низкоскоростного фрезерования, причем расстояние от последнего ряда
лап до рабочих органов блока низкоскоростного фрезерования выбирают не более 10 метров, причем при рыхлении почвы на операциях основной обработки и культивации расстояние между лапами в каждом ряду выполняют 0,05 м и более, а на операциях лущения стерни и перезалужения - более 0,1 м.
Устройство для осуществления первого варианта способа подготовки семенного ложа входит в состав агрегата для обработки почвы и состоит из:
рамы 1 (рис.1, 2), на которой крепятся с помощью хомутов упругие дугообразные стойки 2 (агрегат для обработки почвы состоит из энергетического средства и заявляемого устройства). На окончании каждой из стоек 2 с помощью двух резьбовых соединений закрепляется дугообразная стрельчатая или иной конфигурации лапа 3. Лапы 3 расположены не менее, чем в 2 ряда.
При навесном варианте устройства с помощью кронштейнов 4, шарнирно-винтовых механизмов 5 и стоек 6 на переднем брусе рамы 1 культиватора хомутами закреплены механизмы опорных колес 7, причем центр опорной поверхности каждого колеса расположен впереди рыхлителей. При прицепном или полунавесном варианте устройства опорные колеса 7 могут располагаться иным образом (в два ряда и т.д.).
Рамка 8 с помощью продольной тяги - жесткости 9 соединена с центральной стойкой 10 заднего бруса рамы 1 устройства.
К заднему брусу рамы 1 устройства с помощью нижних жестких тяг 18 и верхних гибких тяг 12 подсоединены блоки 13 низкоскоростного фрезерования почвы, каждый из которых имеет не менее 2 расположенных последовательно горизонтальных низкоскоростных фрез.
Передняя горизонтальная низкоскоростная фреза 14 представляет собой барабан 15 с закрепленными на его дисках - жесткостях ребрами 16, расположенными параллельно оси барабана 15. На ребрах 16 закреплены с помощью резьбовых соединений или выполнены непосредственно на ребрах 16 рыхляще-сепарирующие элементы 17 (в виде зубьев или иным образом) (рис.3, 4)
Каждое ребро 16 с рыхляще-сепарирующими элементами 17 представляет собой сепарирующую гребенку. Ребристый барабан 15 установлен в подшипниковых узлах на нижних окончаниях двух съемных нижних жестких тяг 18.
Две нижние жесткие тяги (у нижних окончаний последних) соединены между собой поперечиной 19, на которой с помощью сборки сваркой или иным образом закреплена одна или более стойка 20.
За поперечиной 19 к каждой из 2 жестких нижних тяг 18, с помощью соединения 21 ось-втулка, шарнира или иным образом подсоединена жесткая дополнительная тяга 22 (с возможностью поворота). На нижних окончаниях дополнительных жестких тяг 22 установлена дополнительная горизонтальная низкоскоростная фреза 23, конструкция которой аналогична конструкции горизонтальной низкоскоростной фрезы 14.
Две жесткие дополнительные тяги 22 соединены между собой одной или более поперечиной 24, на которой с помощью сборки сваркой закреплена одна или более стойка 25.
Стойки 20 и 25 имеют в верхней части кронштейны 26, на осях которых установлена регулировочная тяга 27, выполненная в виде талрепа, имеющего правую и левую резьбу. Вследствие наличия одного или более талрепа 27, дополнительная горизонтальная низкоскоростная фреза 23 используется и в качестве дополнительного груза для горизонтальной низкоскоростной фрезы 14.
Верхние окончания нижних жестких тяг 18 с помощью соединения ось-втулка, шарнир или иным образом устанавливаются на заднем брусе рамы 1 устройства с возможностью поворота относительно заднего бруса).
Гибкие тяги 12, выполненные в виде цепей, соединяют центральную стойку 10 и боковые стойки 11 заднего бруса рамы 1 устройства с блоками низкоскоростного фрезерования 13.
Вариант устройства для осуществления второго варианта способа подготовки семенного ложа отличается от описанного выше тем, что вместо
дополнительной низкоскоростной фрезы 23 в блоках 13 низкоскоростного фрезерования может быть использован планчатый рыхлитель 28, при сочетании одной или более горизонтальной низкоскоростной фрезы и одного или более планчатого рыхлителя с указанным или иным чередованием рабочих органов (рис.3). Конструкция планчатого рыхлителя отличается от конструкции передней горизонтальной низкоскоростной фрезы 14 тем, что планка 29 последнего выполняется прямоугольного или иного вида сечения.
Для увеличения давления блока 13 низкоскоростного фрезерования на почву его поперечина 19 соединяется с задним брусом рамы 1 устройства при помощи подпружиненной (с возможностью демпфирования) и регулируемой по длине тяги 30.
Регулировка разноглубинной обработки почвы лапами 3 путем установки рамы 1 под углом к горизонту, отличными от 0°, производится либо с помощью механизмов навески энергетического средства (регулировочных тяг) при навесном варианте устройства, либо иным образом при прицепном или полуприцепном вариантах устройства.
Вариант устройства для осуществления третьего варианта способа подготовки семенного ложа отличается от описанных выше тем, что блок 13 низкоскоростного фрезерования содержит более одного планчатого рыхлителя 28 (рис.4), каждая планка 29 (ребро) выполняется прямоугольного или иного вида сечения с плоской или иной конфигурацией рабочей поверхности ребра.
Устройство работает следующим образом. С помощью мобильного энергетического средства устройству, содержащему по меньшей мере один блок низкоскоростного фрезерования 13 и не менее одной лапы 3 придается скорость поступательного движения (мобильное энергетическое средство и заявляемое устройство представляют собой агрегат). При этом с помощью вращающихся сепарирующих элементов 17 и ребер 16 почва сепарируется и в процессе сепарации от нее отделяются сорняки. Непосредственно перед блоком низкоскоростного фрезерования почва рыхлится на глубину 0,001-1,2 м. лапами 3, что позволяет более качественно готовить семенное ложе за один
проход агрегата. Например, одновременно производить лущение стерни и подготовку семенного ложа, культивацию почвы и подготовку семенного ложа, безотвальную вспашку и подготовку семенного ложа.
Для подготовки семенного ложа под картофель, кукурузу, свеклу и другие пропашные культуры наиболее предпочтителен первый вариант способа, при котором семенное ложе готовится рыхлым, без эрозионно опасных частиц.
Для подготовки семенного ложа под зерновые и мелкосемянные культуры возможно использование второго варианта способа подготовки семенного ложа. При этом после рыхлительных лап 3 и горизонтальной низкоскоростной фрезы 14 заключительная операция подготовки семенного ложа производится планчатым рыхлителем 28, что позволяет заделывать семена на одинаковую глубину, улучшая при этом качество сева и повышая урожай сельскохозяйственных культур.
На тяжелых почвах наиболее предпочтительно использование третьего варианта способа подготовки семенного ложа, при котором в блоке низкоскоростного фрезерования используется не менее двух-трех вращающихся рабочих органов (планчатый рыхлитель 28 и т.д.), что позволяет значительно улучшить качество дробления почвы, ее рыхления и сепарации, обеспечить высокое качество удаления многолетних сорняков из почвы, улучшить выравненность поля перед посевом сельскохозяйственных культур, что позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур и улучшить качество продукции.
Обеспечение возможности разноглубинной обработки почвы лапами-рыхлителями позволяет улучшить выравненность поля и качественно перемешивать почву по всему пахотному горизонту. Постоянное же перемешивание пахотного горизонта позволяет резко уменьшить кратность вспашки почвы плугами с отвальными корпусами или отказаться вовсе от затратной и эрозионно опасной отвальной вспашки.
Заявляемые способы и устройства позволяют выполнять операции лущения стерни и подготовки семенного ложа, культивации и подготовки семенного ложа, основной безотвальной обработки с культивацией и подготовкой семенного ложа за один проход агрегата, что в 2-3 раза уменьшает затраты на указанные выше операции по подготовке почвы.
Источники информации
1. Патент на изобретение RU №2125783 МПК А 01 В 79/02, опубл. 10.02.99 г. Бюл. №4.
2. Авторское свидетельство СССР №1042629, МПК А 01 В 21/02, А 01 В 35/28, опубл. 23.09.83 г.
3. Патент на изобретение RU №2829778, опубл. 10.06.2004 г. Бюл. №16.