СПОСОБ РАЗРЫХЛЕНИЯ ПОЧВЫ, ЗАСАЖЕННОЙ РАСТЕНИЯМИ
METHOD OF LOOSENING PLANTED SOIL

Изобретение относится к области мелиорации и природообустройству природных ландшафтов и предназначено для улучшения водно-воздушного режима почвы и противоэрозионной защиты от водной эрозии.
Известно орудие для извлечения сорняков и/или прополки и способ извлечения сорняков и/или прополки [1]. Орудие для извлечения сорняков содержит закрепленные на общей рукоятке два зубца, погружаемые в почву вокруг сорняка. Один зубец гладкий, а на другом имеется по крайней мере один крючкообразный выступ, загнутый от его свободного конца в пространство между зубцами. Этим крючкообразным выступом прокалывают или зацепляют сорняк за корень, а затем орудие одновременно поворачивают, наклоняют и вытягивают из почвы.
Недостатками данного технического решения являются:
- низкая эффективность рыхления почвы засаженной растительностью;
- требуются большие усилия при производстве работ.
Наиболее близким техническим решением является способ извлечения растений [2], который включает внедрение в почву вил, имеющих черенок с рукояткой, и извлечение растений. Извлечение растений осуществляют, по крайней мере, двумя вилами, жестко соединенными с телескопическим черенком под углом α. Черенок выполнен регулируемым по длине. Концы вил внедряют в корневую систему растений на требуемую глубину, затем опускают рукоятки вниз для обеспечения вертикально направленной вверх подъемной силы, извлекающей растение. Вилы с шарнирно закрепленными на них опорными башмаками с упорами в плане располагают под углом  где n - количество используемых вил, n≥2.
Недостатками данного технического решения являются:
- низкая эффективность рыхления почвы, засаженной растительностью;
- низкая мобильность производства работ из-за отсутствия колес у устройства;
- требуются большие усилия при производстве работ, так как форма рабочего органа не позволяет передавать подъемное усилие вертикально вверх.
Цель изобретения - улучшение водно-воздушного режима и повышение эффективности противоэрозионной защиты почвы, засаженной растениями.
Поставленная цель достигается тем, что способ разрыхления почвы, засаженной растениями, осуществляется рычажной лопатой Ламердонова [3] (фиг. 1). Перед началом работ почва, засаженная растениями, поливается водой с увлажнением на глубину 20÷25 см. Два оператора с рычажными лопатами становятся друг напротив друга и на расстоянии 50÷60 см внедряют рабочие органы в почву. Рабочий орган состоит из стержней, которые могут иметь круглое или плоское поперечное сечение, но заостренные в конце. Рабочий орган соединен с черенком, который находится в руках оператора. Оператором фрагмент почвы, который находится между рабочими органами, поднимается вверх на небольшую высоту, разрыхляется и, не нарушая корневую систему растений, опускают вниз на место, после чего с помощью возвратной пружины лопат рабочие органы извлекают из почвы и перемещают операторами на следующую рабочую позицию. Черенок проходит через нижний патрубок и верхний патрубок и может свободно перемещаться (фиг. 3, 4). Нижний патрубок и верхний патрубок жестко закреплены на упоре и между ними на черенке находится пружина, зафиксированная фиксатором (фиг. 5). Упор свободно вращается вокруг оси, а положение фиксатора на черенке может меняться по высоте.
Для эффективности работы рабочего органа и снижения вдавливаемого усилия он имеет вогнутую поверхность и у образующей угол поворота к концу, будет увеличиваться постепенно до величины j конечного угла поворота. Следовательно, тангенс угла наклона касательной к кривой образующей к концу увеличивается по линейному закону
где K - коэффициент пропорциональности; x, у - соответственно абсцисса и ордината кривой образующей в декартовой системе координат; j - конечный угол поворота касательной к кривой образующей, j<90°; L - проекция стержня на ось х.
Разделив и проинтегрировав это уравнение, получим:
Найдем из последнего уравнения значение коэффициентов С и K.
Зная, что в начале координат х=0 и у=0, найдем С.
0=0+C; С=0.
Зная, что в конце кривой, когда х=L, где L - проекция кривой стержня на ось Ох, угол криволинейного крепления равен j, а следовательно,
Таким образом, уравнение кривой в декартовой системе координат имеет вид
Отсюда
Имея в виду последнюю формулу, уравнение кривой в декартовой системе координат можно переписать как
где Н - проекция кривой стержня на ось у.
Длина стержней рабочего органа 25÷30 см. После проведения разрыхлительных работ, почва заново может поливаться (фиг. 6).
Рычажная лопата Ламердонова имеет передвижной механизм, состоящий из колес и оси вращения, и это делает устройство мобильным.
На фиг. 1 изображен способ разрыхления почвы, засаженной растениями, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 изображена пружина с фиксатором, увеличено, вид сверху; на фиг. 4 - сечение А-А на фигуре 2; на фиг. 5 - упор; на фиг. 6 изображена кривая стержней рабочего органа.
Способ разрыхления почвы, засаженной растениями, осуществляется рычажной лопатой Ламердонова с помощью рабочего органа 1, состоящего из стержней 2. Рабочий орган 1 соединен с черенком 3, который находится в руках оператора 4. Оператором 4 фрагмент почвы 5 поднимается, разрыхляется и опускается на место. Черенок 3 проходит через нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7. Нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 жестко закреплены на упоре 8 и между ними на черенке 3 находится пружина 9, зафиксированная фиксатором 10. Рычажная лопата Ламердонова имеет передвижной механизм, состоящий из колес 11 и оси вращения 12.
Способ разрыхления почвы, засаженной растениями, осуществляется рычажной лопатой Ламердонова (фиг. 1, 2). Перед началом работ почва, засаженная растениями, поливается водой с увлажнением на глубину 20÷25 см. Два оператора 4 становятся друг напротив друга и на расстоянии 50÷60 см внедряют рабочие органы 1 в почву. Рабочий орган 1 состоит из стержней 2, которые могут иметь круглое или плоское поперечное сечение, но заостренные в конце. Рабочий орган 1 соединен с черенком 3, который находится в руках оператора 4. Оператором 4 фрагмент почвы 5, который находится между рабочими органами 1, поднимается вверх на небольшую высоту, разрыхляется и, не нарушая корневую систему растений, опускают вниз на место, после чего с помощью возвратной пружины 9 лопат рабочие органы 1 извлекают из почвы 5 и перемещают операторами 4 на следующую рабочую позицию. Черенок 3 проходит через нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 (фиг. 3, 4). Нижний патрубок 6 и верхний патрубок 7 жестко закреплены на упоре 8 и между ними на черенке 3 находится пружина 9, зафиксированная фиксатором 10 (фиг. 5). Стержни 2 рабочего органа 1 криволинейны и придают рабочему органу 1 вогнутую форму, которая описывается уравнением
где х, у - соответственно абсцисса и ордината кривой образующей в декартовой системе координат; j - конечный угол поворота касательной к кривой образующей, j<90°; L - проекция стержня на ось х.
Длина стержней 2 рабочего органа 1, 25÷30 см. После проведения разрыхлительных рабо, почва заново может поливаться (фиг. 6).
Рычажная лопата Ламердонова имеет передвижной механизм, состоящий из колес 11 и оси вращения 12.
Предлагаемый способ противоэрозионной защиты склонов эффективнее защищает почву от водной эрозии и не требует использования техногенного материала для производства работ.
Источники информации
1. Патент Российской Федерации №2066096, МКИ А01В 1/16. Орудие для извлечения сорняков и/или прополки и способ извлечения сорняков и/или прополки/ Чи-Чианг Ли.; Заяв. 24.08.1993; опубл. 10.09.1996 (Аналог).
2. Пат. №2466518 Российской Федерации, МПК А01В 1/00, A01D 9/00. Способ извлечения растений / Ламердонов К.З.; заяв. 13.05.2011. опубл. 10.10.2012., бюл. №28 - 5 с. (Прототип).
3. Пат. №2462850 Российской Федерации, МПК А01В 1/00. Устройство для копания и рыхления земли / Ламердонов К.З.; заяв. 05.07.2012. опубл. 10.10.2012, бюл. №28. - 5 с.