АГРЕГАТ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к устройствам для сельского хозяйства и может быть использована при уборке и утилизации побочной продукции растениеводства незерновой части урожая с дальнейшим ее использованием в качестве удобрения.
Уровень техники
6
Известно устройство для уборки зерновых культур и утилизации незерновой части урожая, содержащее бункер для зерна, систему для подачи раствора азотного удобрения, имеющее бак для рабочего раствора и распылители, рабочий орган из режущих дисков. Устройство снабжено адаптером для очеса зерна на корню, установленным перед устройством по ходу его движения, а распылители выполнены эжекционно-щелевыми и расположены попарно по обе стороны устройства с возможностью регулирования угла наклона, обеспечивающего обработку незерновой части урожая-стеблестоя по всей его высоте. Режущие диски рабочего органа установлены рядами и в шахматном порядке относительно друг друга (см. пат. RU №2307498, МПК A01D 91/04, A01D 41/08, опубл. 2007 г.).
Известное устройство для уборки урожая зерновых культур и утилизации незерновой части урожая, имеет следующие недостатки:
- установленное оборудование приводится в движение зерноуборочным комбайном, при этом увеличивается его износ и как следствие сокращается срок службы;
- емкость с азотным удобрением расположена непосредственно внутри зерноуборочного комбайна, за счет чего увеличивается время и число технологических обслуживаний в течение рабочей смены, что влечет к уменьшению коэффициента использования времени смены и как следствие к снижению производительности и сроков уборки основной продукции;
- за счет установки дополнительного оборудования к зерноуборочному комбайну общий вес агрегата составит более 12 тонн, что способствует чрезмерному уплотнению почвы;
- регулировка дозы внесения азотного удобрения в зависимости от количества незерновой части урожая не производится;
- неравномерность обработки незерновой части урожая азотным удобрением, так как щелевые распылители располагаются с боков соломотряса и обрабатывают оставшуюся стерню и сходящую массу.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является устройство для утилизации незерновой части урожая, содержащее сницу для прицепления к трактору, каркас с установленным в нем измельчающими барабанами, гидросистему, копирующие колеса, подбирающее устройство -граблины, опорные лыжи, защитные пластины, клиноременный привод измельчающих барабанов, конический редуктор, при этом оно снабжено форсуночной секцией, состоящей из форсуночной рампы, на которой установлены 10 центробежных форсунок, оборудованных фильтром, выполняющих мелкодисперсный распылрабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ с углом распыла до 130°, факел распыла - полный конус, установленной горизонтально вдоль осей измельчающих барабанов, и снабжено насосом, перед которым установлен фильтр-отстойник, расположенный с левой стороны от конического редуктора.
Известное устройство для утилизации незерновой части урожая предназначено для среза, измельчения с одновременной обработкой рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ и разбрасывания по полю растительных остатков сельскохозяйственных культур с целью последующей заделки их в почву почвообрабатывающими машинами, например плугами.
7
При движении устройства в агрегате с трактором Т-150К по полю растения попадают под ножи вращающихся измельчающихся барабанов, срезаются, измельчаются с помощью противорежущих пластин, установленных в передней и верхней зонах внутри каркаса, обрабатываются рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ с помощью десяти центробежных форсунок, установленными на форсуночной рампе. Форсуночная рампа с установленными центробежными форсунками, установлены горизонтально над измельчающими барабанами вдоль их оси вращения. Измельченная и обработанная рабочим раствором растительная масса разбрасывается по полю. Рабочий раствор гуминового препарата Эдагум СМ насосом, подается по соединительным трубкам в фильтр отстойник, Через входной патрубок рабочий раствор подается в форсуночную рампу, а затем к центробежным форсункам. Центробежными форсунками выполняется мелкодисперсный распыл рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ непосредственно в зону измельчения растительной массы. Растения, лежащие на почве, кроме вдавленных колесами, подбираются граблинами подбирающего устройства, установленного позади измельчающих барабанов и подаются под ножи. Стерня, оставшаяся часть растений после скашивания основной массы растений, соприкасается с разбросанной измельченной и обработанной растительной массой. В результате контакта стерни с обработанной рабочим раствором измельченной массой ускоряется процесс разложения оставшейся части растений - стерни (см. пат. RU №116007, МПК A01D 34/43, A01F 29/00, опубл. 2012 г.).
Устройство для утилизации незерновой части урожая, принятое за прототип, имеет следующие недостатки:
- оно не выполняет операцию заделки растительной массы в почву, что влечет за собой использование дополнительных машинно-тракторных агрегатов и как следствие повышение трудо- и энергозатрат;
- не обеспечивает регулировку нормы внесения рабочего раствора гуминового препарата в зависимости от массы поступающей растительной массы, что приводит к чрезмерному его расходу и снижению эффективности воздействия;
- устройство не оборудовано датчиком уровня рабочего раствора, что затрудняет его технологическое обслуживание и снижает коэффициент использования времени смены;
- в устройстве, форсуночная рампа располагается непосредственно над измельчающими барабанами, что приводит к попаданию рабочего раствора на ножи и измельчающий барабан, сокращая срок их службы, так как ускоряются коррозионные процессы в металле;
- в устройстве, давление в форсуночной рампе создается за счет насоса, приводимом во вращение при помощи двух ручьевой ременной передачи, что влечет увеличение нагрузки на конический редуктор и на подшипники измельчающих барабанов, сокращая срок их службы и увеличивая металлоемкость всей конструкции.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей агрегата для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения, путем его снабжения комплексом по заделке измельченной и обработанной рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ (или любым другим для ускорения процесса разложения незерновой части урожая) растительной массы в почву и комплексом для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ в зависимости от урожайности незерновой части урожая.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к расширению функциональных возможностей агрегата.
Технический результат достигается с помощью агрегата для утилизации незерновой части урожая, в качестве удобрения, содержащего сницу для соединения с трактором, каркас с установленными в нем измельчающими барабанами, гидросистему, копирующие колеса, подбирающее устройство - граблины, опорные лыжи, защитные пластины, клиноременный привод измельчающих барабанов, конический редуктор, форсуночную секцию, состоящей из форсуночной рампы, на которой установлены, по меньшей мере, десять центробежных форсунок, оборудованными фильтром, с возможностью выполнения мелкодисперсного распыла рабочего раствора гуминового препарата с углом распыла до 130°, факел распыла - полный конус, с фильтром отстойником, отличающееся тем, что он дополнительно снабжен комплексом для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата, состоящего из сканирующего устройства, аналитического блока, установленного в кабине трактора и системы регулировки давления, комплексом для заделки растительного материала в почву, выполненного ввиде дискового орудия, датчиком уровня рабочего раствора гуминового препарата и электрическим насосом.
В агрегате, по меньшей мере, десять центробежных форсунок располагаются установленными горизонтально вдоль осей измельчающих барабанов, смещенными к краю крышки за распределительными заслонками.
В агрегате, в качестве рабочего раствора используют, гуминовый препарат Эдагум СМ.
Таким образом, технический результат достигается за счет того, что во время работы агрегата для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения, он движется по валку соломы, при этом осуществляется лазерное сканирование валка, полученная информация передается в аналитический блок, расположенный в тракторе, где рассчитывается требуемое (согласно нормам внесения рабочего раствора) на поступающую массу растительного материала давление в форсуночной рампе. Далее происходит измельчение незерновой части урожая с обработкой уже измельченного растительного материала и равномерное распределение готового к использованию органического удобрения на ширину равной рабочей ширине захвата комплексу по заделке незерновой части урожая, представляющего собой дисковое почвообрабатывающее орудие. Уровень рабочего раствора в емкости определяется датчиком и передается посредством радио связи заправщику, сообщая точные координаты место положения агрегата для утилизации незерновой части урожая, для этого устройство для утилизации незерновой части урожая дополнительно снабжено комплексом по заделке незерновой части урожая выполненном в виде прицепного дискового орудия и отвечающего следующим требованиям:
д.о.
р
- расстояние между дисковым орудием и прицепным измельчителем-мульчировщиком должно быть больше либо равным расстоянию разбрасывания измельченной и обработанной рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ незерновой части урожая ≥;
р.д.о.
разбр.
- рабочая ширина дискового орудия должна быть больше или равна ширине разбрасывания измельченной и обработанной рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ незерновой части урожая В≥В.
Также данное устройство дополнительно снабжено комплексом для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ, которое состоит из сканирующего устройства, аналитического блока, системы регулировки давления.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения соответствует критерию «новизна», так как имеет следующие отличия от прототипа:
- агрегат для утилизации незерновой частив качестве удобрения оборудован комплексом для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ, который состоит из сканирующего устройства, аналитического блока, системы регулировки давления;
- форсуночная рампа в агрегате для утилизации незерновой части урожая расположена на крышке измельчающего барабана за распределительными заслонками;
- агрегат для утилизации незерновой части в качестве удобрения оборудован комплексом для заделки растительного материала в почву выполненного в виде дискового орудия, которое располагается после измельчителя-мульчировщика;
- емкость с рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ снабжена датчиком уровня, который посредством комплекса для дифференцированного внесения рабочего раствора передает информацию о необходимости заправки заправочному агрегату;
- агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения для создания давления в комплексе для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата оборудован электрическим насосом.
С целью регулирования подачи рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ (или любого другого препарата ускоряющего процесс разложения растительного материала) в зависимости от урожайности незерновой части урожая в каждой точке убираемого поля, агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения снабжен комплексом для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ, который состоит из сканирующего устройства, аналитического блока, системы регулировки давления.
С целью снижения негативного воздействия рабочего раствора гуминового препарата на детали и узлы измельчающего аппарата, форсуночная рампа установлена на крышке измельчающего барабана после распределительных заслонок, что позволяет свести к минимуму попадания рабочего раствора на детали измельчителя-мульчировщика и повысить качество обработки незерновой части урожая.
С целью заделки измельченной и обработанной рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ растительной массы в почву агрегат для утилизации и заделки в почву незерновой части урожая снабжен комплексом для заделки растительного материала в почву, который выполнен в виде дискового орудия, расположенного позади измельчителя-мульчировщика.
С целью сокращения времени простоя агрегата из-за ожидания заправочного агрегата для наполнения емкости с рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ, емкость агрегата для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения снабжена датчиком уровня, который связан посредством радиосвязи с заправщиком и передает информацию об уровне рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ и месте положения агрегата заправочному агрегату.
С целью снижения металлоемкости конструкции и снижения нагрузки на конический редуктор агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения оборудован электрическим насосом, который работает от сети трактора и обеспечивает необходимое давление в форсуночной рампе.
Выявленные признаки технического решения заявленного агрегата для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».
Краткое описание чертежей и иных материалов
На фиг. 1 дан агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения, общий вид.
На фиг. 2, тоже, представлено сканирующее устройство.
Осуществление полезной модели
Агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения содержит сницу (на фиг. не показана) для соединения с трактором 1, спереди которого на противовесах догружателя переднего моста установлен комплекс для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата, например, Эдагум СМ, состоящего из сканирующего устройства 2, представляющее собой раму 3, на которой установлены, по меньшей мере, три лазерных дальномера-сканера 4 два из которых расположены по краям валка 5, а один по центру, аналитического блока 6, установленного в кабинетрактора 1, при этом сзади трактора 1 навешена емкость 7 для рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ, содержащая заливную горловину 8, предохранительный клапан 9 с датчиком уровня 10. Позади трактора 1 подсоединен серийный измельчитель-мульчировщик 11, например, измельчитель растений прицепной ИРП-4 с установленным на нем системой 12 регулировки давления и электрическим насосом 13, форсуночную секцию, состоящую из форсуночной рампы 14, с, по меньшей мере, десятью центробежными форсунками 15 снабженными фильтром, установленными на форсуночной рампе 14, с возможностью выполнения мелко-дисперсного распыла рабочего раствора гуминового препарата, например, Эдагум СМ с углом распыла до 130°, факел распыла - полный конус, при этом форсуночная рампа 14 с установленными центробежными форсунками 15 над измельчающими барабанами с клиноременным приводом (на фиг. не показаны)вдоль их оси вращения смещенные к краю крышки (на фиг. не обозначена) за распределительными заслонками (на фиг. не показаны), а также гидросистему (на фиг. не обозначена), копирующие колеса (на фиг. не обозначены), подбирающее устройство - граблины (на фиг. не показаны), опорные лыжи (на фиг не показаны), защитные пластины (на фиг. не показаны) и фильтр-отстойник 16 установленный на тракторе 1. Соединительные трубки 17 соединяют емкость 7 с рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ с фильтр-отстойником 16, с электрическим насосом 13 системой 12 регулировки давления и с форсуночной рампой 14. Трубка 18 соединяет систему 12 регулировки давления с емкостью 7 для слива избыточного количества рабочего раствора. Электрический насос 13 соединен с бортовой электрической системой трактора 1 проводом 19. Позади измельчителя-мульчировшика 11 закреплен комплекс для заделки растительного материала в почву, а именно незерновой части урожая, выполненного в виде прицепного дискового орудия 20.
Предлагаемый агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения работает следующим образом.
в
1
2
ц
в
1
2
ц
При движении трактора 1 сканирующее устройство 2 определяет профиль валка 5 незерновой части урожая и передает значение высоты профиля валка 5 в аналитический блок 6, который автоматически при помощи системы 12 регулировки давления регулирует норму внесения рабочего раствора гуминового препарата в зависимости от массы поступающей незерновой части урожая за счет изменения значения рабочего давления в форсуночной рампе 14. Определение высоты профиля валка 5 происходит следующим образом: лазерный дальномер-сканер 4 определяет расстояние до валка 5 в трех точках в центральных и по краям, далее по выражению H=(H-H)/2-H, где Н - высота валка 5, м; H и Н - значение полученные крайними лазерными дальномерами-сканерами, м; Н - значение полученное центральным лазерным дальномером сканером, м, при этом за счет движения трактора 1 приводится в движение измельчитель-мульчировщик 11, растения попадают под ножи (на фиг. не показаны) вращающихся измельчающих барабанов, срезаются, измельчаются с помощью противорежущих пластин (на фиг. не показаны), установленных, в передней и верхней зонах внутри каркаса с установленными в нем измельчающими барабанами и обрабатываются рабочим раствором гуминового препарата Эдагум СМ с помощью десяти центробежных форсунок 15, установленными на форсуночной рампе 14. Форсуночная рампа 14 с установленными центробежными форсунками 15, горизонтально над измельчающими барабанами вдоль их оси вращения смещенная к краю крышки за распределительными заслонками. Измельченная и обработанная рабочим раствором растительная масса разбрасывается под комплекс для заделки растительного материала в почву, то есть незерновой части урожая, выполненного в виде прицепного дискового орудия 20. Рабочий растворгуминового препарата Эдагум СМ электрическим насосом 13, подают по соединительным трубкам 17 в фильтр отстойник 16. Центробежными форсунками 15 выполняется мелкодисперсный распыл рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ с углом распыла до 130°, факел распыла - полный конус, в измельченную растительную массу стремящуюся покинуть зону измельчения. Растения, лежащие на почве, кроме вдавленных колесами (на фиг. не обозначены), подбираются граблинами подбирающего устройства, установленного позади измельчающих барабанов и подаются под ножи. Стерня, оставшаяся часть растений после скашивания основной массы растений, соприкасается с разбросанной измельченной и обработанной растительной массой. В результате контакта стерни с обработанной рабочим раствором измельченной массой ускоряется процесс разложения оставшейся части растений - стерни. Измельченная и обработанная растительная масса, стерня и оставшиеся растения заделывается в почву на глубину не более 10 см комплекс для заделки незерновой части урожая в почву выполненного в виде прицепного дискового орудия 20, которое следует за измельчителем-мульчировщиком 11 в составе одного машино-тракторного агрегата. Норму внесения рабочего раствора гуминового препарата Эдагум СМ регулируют системой 12 регулировки давления представляющей собой систему электромагнитных клапанов (на фиг. не показаны), которые открываются либо закрываются при достижении заданных значений давления в форсуночной рампе 14. Аналитический блок 6 по входным значениям, получаемых сканирующим устройством 2, определяет массу незерновой части урожая поступающую в измельчитель-мульчировщик 11 и подает сигнал в систему 12 регулировки давления для корректировки нормы внесения рабочего раствора гуминового препарата. Датчик уровня 10 постоянно ретранслирует информацию об уровне рабочего раствора гуминового препарата и посредством радиосвязи передает информацию заправочному устройству.
У предлагаемого агрегата для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения расширены функциональные возможности, за счет дополнительной установки комплекса для дифференцированного внесения рабочего раствора гуминового препарата для обработки измельчаемых растительных остатков, например, препаратом Эдагум СМ, с последующей заделкой их в почву с помощью дополнительно установленного комплекса для заделки растительного материала в почву и выполняемой одной машиной, что проводит к ускоренному процессу гумификации незерновой части урожая и оказывает благотворное воздействие на плодородие почвы.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- широкие функциональные возможности;
- обеспечение регулирования нормы внесения рабочего раствора гуминового препарата, в зависимости от количества поступающей массы растения;
- высокое технологическое обслуживание и снижение времени обработки почвы;
- увеличение срока службы агрегата;
- снижение трудо- и энергозатрат.