УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ
UNIVERSAL POTATO CULTIVATION UNIT

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным агрегатам для одновременной обработки почвы, посадки овощей, картофеля на гребнях, внесения удобрений и гербицидов, ухода за посадками овощей и картофеля.
Известно устройство для возделывания картофеля, включающее установленные на раме приводной фрезерный барабан, за которым расположен с возможностью регулирования по глубине хода по центру междурядья окучник, предназначенный для предварительного образования борозды, а за окучником установлен почвонаправитель, выполненный в виде двухплоскостных конусообразных поверхностей, расположенных под острым углом к направлению движения, удлиненных отвалов в зоне дна борозды и съемных разравнивателей (см. патент RU №2231942, кл. A01B 13/02, 2004 г.). Известное устройство используется при обработке почвы нарезке гряд до посадки картофеля и обработке почвы в период вегетации, но производит посадку картофеля. Устройство достаточно энергоемко, т.к. приводной фрезерный барабан имеет повышенный расход мощности.
Известен грядоделатель-сеялка, содержащий бороздообразователи, фрезу с кожухом, туко- и семявысевающие аппараты, прикатывающие катки, сошники (патент RU №2275777, кл. A01B 49/06, 2006 г.). Этот агрегат образует гряды для посева культур, одновременно с посевом вносит удобрения, а затем закрывает семена почвой, но он не предназначен для возделывания картофеля. Его конструкция недостаточно универсальна для изменения режимов работы и переоборудования агрегата.
Известен комбинированный бороздоделательно-посевной агрегат для одновременной нарезки мелких засеваемых поливных борозд и посева сельскохозяйственных культур сплошного сева при поверхностном поливе по затопляемым проточным бороздам, содержащий бороздообразователи с бороздообразующими лапами, имеющими цилиндрические отвалы и стрельчатую плоскорежущую лапу, уплотнительный каток в виде цилиндра, высевающее устройство с посевным ящиком, связанное семяпроводами с сошниками, трапециевидные уплотнители борозд (патент RU №2303341, кл. A01B 49/06, 2007 г.). Этот агрегат является более универсальным, чем предыдущие, но не предназначен для возделывания картофеля и имеет ряд конструктивных особенностей, нежелательных при посадке картофеля: образование гребней производится до посева и внесения удобрений, посев производится в верхний слой образованной гряды, которая после посева уже не обрабатывается.
Известна картофелесажалка по авторскому свидетельству СССР №1521332, A01C 9/00, 1986 г, в которой последовательно установлены туковысевающие аппараты, посадочные аппараты с поворотным бункером. Однако данная машина малофункциональна, так как не обеспечивает подготовку почвы и возведение гряд.
Наиболее близкой является фрезерная сажалка картофеля, включающая установленный впереди фрезерный барабан, рыхлящие стрельчатые лапы с распылителем жидких удобрений, зубовую гребенку и расположенный за нею посадочный механизм с бункером для клубней картофеля с гребнеобразующим устройством (патент RU №2105452, кл. A01C 9/04, 1998 г.). Этот агрегат предназначен для возделывания картофеля, включающего фрезерование почвы и отбрасывание ее в сторону заделывающих гребнеобразующих рабочих органов. Одновременно с этим осуществляются обработка почвы в промежутках между ножами фрез барабана с помощью рыхлящих стрельчатых лап и процесс внесения жидких удобрений распылителями, установленными на стойках стрельчатых лап. Обработанное почво-ложе для клубней картофеля выравнивается зубовой гребенкой. На подготовленное ложе клубни картофеля укладываются с помощью высаживающего аппарата, а взрыхленная ножами фрезерного барабана почва, разделенная боковинами двухгранного клина на равные части, направляется к центру формируемого гребня под кожух гребнеобразователей, присыпая уложенные на почву клубни картофеля. Однако известная фрезерная сажалка имеет некоторые недостатки: предварительная обработка почвы производится неравномерно по ширине обработки агрегата, почва с внесенными удобрениями гребенками частично сдвигается в междурядья, а высота гребней, образованных над посаженными клубнями, ограничена конструктивными особенностями гребнеобразователя.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи повышения универсальности агрегата и увеличения эффективности обработки почвы, предназначенной для посадки картофеля и формирования качественных гребней, увеличения высоты формируемых гребней, улучшения качества посадки клубнеплодов, повышения надежности протекания технологического процесса, расширения технологических возможностей агрегата, упрощения его монтажа, демонтажа и переоборудования.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что универсальный комплекс для возделывания картофеля содержит связанную с трактором посредством навесного устройством трактора фрезерную часть, содержащую фрезерный вал и трубчатый каток, при этом фрезерный вал снабжен установленными в виде чередующихся секций двухконсольными сегментами, одни из которых жестко закреплены на валу, а другие закреплены на полухомутах, установленных на валу съемно, при этом на консолях сегментов посредством болтовых соединений установлены изогнутые рыхлители, выполненные когтеобразной формы, причем все сегменты расположены по винтовой линии, а трубчатый каток выполнен из плоских круглых боковин и промежуточных шайб с закрепленными на них продольными параллельно расположенными друг относительно друга прутками, при этом прутки установлены со спиральным смещением вокруг оси катка, причем в одной продольной плоскости со съемными секциями расположены подпружиненные посадочные дисковые сошники посадочной части комплекса, выполненной комбинированной и включающей снабженную прицепным механизмом и опорными колесами раму, на которой последовательно расположены емкость для защитно-стимулирующего раствора с выпускными соплами системы его распределения, бункер удобрений, клубневысаживающий аппарат с поворотным бункером-накопителем для семенных клубней картофеля, причем бункер удобрений снабжен придонным шнеком-распределителем, а дно бункера выполнено с выпускными окнами, в которых расположен дозирующий удобрения механизм, выполненный в виде звездочек и взаимодействующий с парными тукопроводами, выпускные отверстия которых расположены внутри посадочных дисковых сошников в их задней зоне, а выпускные сопла системы распределения расположены в продольной плоскости, проходящей между парными тукопроводами, а поворотный бункер-накопитель снабжен отдельными примыкающими к нему питателями с подвижными днищами, под каждым из которых расположен вертикальный элеваторного типа высаживающий транспортер с захватывающими дозирующими картофель ложками, в зоне сброса которых установлены выпускные сопла системы распределения над посадочными дисковыми сошниками, перед каждым из которых установлено колесо контроля глубины посадки картофеля, и за каждым из которых установлены бороздозакрывающие диски, между которыми в одной продольной плоскости с опорными колесами посадочной части расположены ротационные рыхлители и лемехи-формирователи гребнеобразующих рабочих органов.
Гребнеобразующие рабочие органы закреплены на раме, включающей снабженный прицепным устройством передний поперечный и задний поперечный брусья, связанные продольными балками и боковинами, на которых с возможностью регулирования по высоте установлены промежуточные и боковые вертикальные рыхлители со съемным долотообразным ножом, и промежуточные сдвоенные и боковые одинарные ротационные рыхлители, каждый из которых состоит из диска с закрепленными на них изогнутыми ножами с образованием тарельчатой формы, причем сдвоенные ротационные рыхлители расположены в одной продольной плоскости с колесами посадочной части, рама гребнеобразующих рабочих органов снабжена дополнительным поперечном брусом, на котором закреплен гребнеобразователь, включающий сдвоенные средние формирователи и два усеченных боковых правый и левый формирователи, выполненные коробчатой формы, при этом каждый сдвоенный формирователь включает средний двухгранный лемех с примыкающими к нему правым и левым удлинителями и центральную двухгранную накладку, а боковые формирователи являются зеркальными и каждый из них включает усеченный средний угловой лемех, соответственно удлинитель либо правый, либо левый и усеченную центральную накладку, причем каждый средний лемех закреплен на несъемной пластине, снабженной угловыми кронштейнами, посредством которых формирователи крепятся на дополнительном поперечном брусе, при этом несъемные пластины соединены съемными пластинами, причем гребнеобразователь подпружинен и снабжен механизмом заглубления.
На поперечном переднем брусе рамы гребнеобразующих рабочих органов установлены П-образные кронштейны с катушками для перфорированных шлангов капельного орошения.
Захватывающие дозирующие картофель ложки расположены на приводном от опорных колес вертикальном высаживающем транспортере в два ряда в шахматном порядке.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен универсальный комплекс для возделывания картофеля, вид сверху. На фиг.2 - то же, вид сбоку. На фиг.3 - фрезерная часть универсального комплекса, вид сбоку. На фиг.4 - то же, вид сверху. На фиг.5 - сечение А-А на фиг.4. На фиг.6 - вид В на фиг.2, посадочная часть универсального комплекса, вид сбоку. На фиг.7 - посадочная часть универсального комплекса, вид сбоку, с приводом транспортерной ленты высаживающего механизма и приводом регулируемого встряхивателя транспортерной ленты. На фиг.8 - бункер для удобрений, вид сбоку. На фиг.9 - то же, вид спереди. На фиг.10 - гребнеобразующая часть универсального комплекса, вид сбоку. На фиг.11 - то же, вид сверху. На фиг.12 - шлангоукладчик, вид сбоку. На фиг.13 - то же, вид спереди.
Универсальный комплекс для возделывания картофеля содержит фрезерную часть 1 с навесным устройством 2, связанным с трактором, посадочную часть 3, связанную с фрезерной частью 2 посредством прицепного механизма 4, и гребнеобразующие рабочие органы 5, связанные с посадочной частью 3 посредством прицепного механизма 6.
Рама фрезерной части 2 универсального комплекса включает основную поперечину 7 и дополнительную поперечину 8, связанные боковинами 9. На боковинах 9 установлен фрезерный вал 10. На внешней поверхности вала 10 установлены в виде чередующихся секций двухконсольные сегменты 12, одни из которых жестко закреплены на валу 10, а другие закреплены на съемных полухомутах 11. Полухомуты 11 охватывают поверхность вала 10 и жестко стянуты между собой. Сегменты 12 закреплены на валу 10 и на полухомутах 11 так, что в сборе расположены вдоль вала 10 с небольшим смещением вокруг оси вала 10, образуя винтовую линию. На консолях 13 сегментов 12 закреплены съемные изогнутые рыхлители 14, выполненные в виде ножей когтеобразной формы. Для осуществления сплошного фрезерования почвы используют вал 10, полностью укомплектованный рыхлителями 14. Для обработки междурядий с вала 10 снимаются полухомуты 11 с рыхлителями 14, расположенные на валу 10 в зоне образования гряд. На поверхности вала 10 остаются только жестко закрепленные двухконсольные сегменты 12 с рыхлителями 14. При этом сохраняется спиральное смещение рыхлителей 14 относительно вала 10.
Фрезерная часть 2 оснащена трубчатым катком 15, состоящим из плоских круглых боковин 16 промежуточных шайб 17 с закрепленными на них продольными прутками 18, которые параллельны друг другу, установлены по образующим боковин и шайб катка 15 со спиральным смещением одного своего конца вокруг оси катка 15. Впереди катка 15 наклонно установлена отбойная подпружиненная пластина 19, консольно установленная на дополнительной поперечине 8. Каток 15 закреплен на дополнительной поперечине 8 посредством торцевых кронштейнов 20. Фрезерный вал 10 сверху закрыт секционным дугообразным защитным кожухом 21, установленным на боковинах 9. Кожух 21 имеет окна с поворотными крышками 22.
Посадочная часть 3 универсального комплекса включает прицепной механизм 4, связанный с фрезерной частью 2, раму 23, на которой установлен бункер 24 для удобрений. В бункере 24 удобрений установлен придонный шнек 25, а дно бункера выполнено с выгрузными окнами 26, в которых расположен дозирующий удобрения механизм, выполненный в виде звездочек 27. Звездочки 27 расположены над парными тукопроводами 28, выходные отверстия которых расположены внутри посадочных дисковых сошников 29. На раме 23 в ее передней зоне установлены емкости 30 для защитно-стимулирующего раствора, например «Максим», снабженные системой 31 подачи и распределения раствора с выпускными соплами 32, которые расположены в продольной плоскости, проходящей между парными тукопроводами 28. В задней зоне рамы 23 установлен поворотный бункер-накопитель 33 для семенных клубней картофеля с гидроцилиндрами 34 подъема. В нижней зоне бункера-накопителя 33 расположены питатели 35 с подвижными днищами 36, под выгрузной зоной каждого из которых расположены почвоприводные вертикальные высаживающие транспортеры 37 элеваторного типа с захватывающими дозирующими картофель ложками 38. Днище 36 питателей 35 выполнено подвижным. В зоне сброса картофеля с ложек 38 транспортеров 37 установлены над посадочными дисковыми сошниками 29 выпускные сопла 32 системы 31 распределения защитно-стимулирующего раствора. Подпружиненные бороздозакрывающие диски 38 расположены позади посадочных дисковых сошников 29, с двух сторон, а перед каждым сошником установлено колесо 39 контроля глубины посадки картофеля. Рама 23 установлена на опорных колесах 40, а колеса 39 контроля глубины посадки картофеля установлены на раме 23. На одном из опорных колес 40 установлена звездочка привода высаживающего транспортера 37. Транспортер 37 оснащен дозирующими ложками 38, расположенными на его поверхности в шахматном порядке в два ряда. Привод транспортера 37 взаимодействует с эксцентриковым встряхивателем 41, расположенным в нижней зоне транспортера 37. Подвижное днище 36 питателей 35 связано с эксцентриковым встряхивателем 41. Привод транспортера 37 осуществляет привод встряхивателя 42 транспортера 37 в его верхней зоне. Посадочные дисковые сошники 29 установлены на параллелограммном механизме 43 и подпружинены.
Рама гребнеобразующих рабочих органов 5 состоит из переднего поперечного 44 и заднего поперечного 45 брусьев, связанных посредством промежуточных сдвоенных продольных балок 46 и боковин 47. Рама снабжена дополнительным поперечным брусом 48. На раме установлены с возможностью регулирования по высоте промежуточные и боковые вертикальные рыхлители 49 с закрепленным долотообразным съемным ножом 50. Долотообразный съемный нож 50 вертикального рыхлителя 49 изготовлены из твердых сплавов и выполнены продольно изогнутыми. Передняя часть 51 ножей 50 выполнена клювообразной с заостренным концом и скошенными боковыми гранями.
На раме гребнеобразующих рабочих органов 5 установлены сдвоенные промежуточные 56 и боковые 53 одинарные ротационные рыхлители. Каждый из рыхлителей состоит из диска 54 с закрепленными на нем изогнутыми ножами 55 с образованием тарельчатой формы. Сдвоенные промежуточные 52 ротационные рыхлители установлены в одной продольной плоскости с колесами 40 посадочной части. На дополнительном поперечном брусе 48 гребнеобразующих рабочих органов 5 закреплен гребнеобразователь 56. Гребнеобразователь включает сдвоенные 57 промежуточные формирователи и два усеченных боковых правый 58 и левый 59 формирователя. Все формирователи выполнены коробчатой формы. Каждый сдвоенный 57 формирователь включает средний двухгранный лемех 60 с закрепленным на нем правым 61 и левым 62 удлинителями и центральную двухгранную накладку 63. А боковые правый 58 и левый 59 формирователи являются зеркальными и каждый из них включает соответственно усеченный средний угловой лемех, правый и левый удлинитель и усеченную центральную накладку, причем каждый средний лемех закреплен на несъемной пластине 64, снабженной угловыми кронштейнами 65, посредством которых формирователи крепятся на дополнительном поперечном брусе 48, при этом несъемные пластины соединены съемными пластинами 66. Центральные двухгранные и усеченные центральные накладки изготовлены из твердых сплавов, выполнены ромбовидной формы со скошенными углами. Каждый удлинитель выполнен из одного металлического листа в виде двух продольно вытянутых плоскостей, расположенных под тупым углом друг другу. Верхняя плоскость удлинителя предназначена для формирования верхней боковины гребня из обрабатываемой почвы, а нижняя плоскость удлинителя - для поджатия гребня в его нижней зоне. Гребнеобразователь снабжен механизмом 67 регулирования его положения и подпружинен пружинами 68. На переднем поперечином брусе 44 установлены П-образные кронштейны 69, на верхней перекладине которых свободно установлены катушки 70 с перфорированными шлангами 71. В нижней зоне П-образных кронштейнов 69 расположены трубчатые направители 72 для перфорированных шлангов 71.
Универсальный комплекс для возделывания картофеля применяется во всех почвенно-климатических зонах, где выращивается картофель или другие овощные культуры, возделываемые на гребнях. Универсальный комплекс для возделывания картофеля в различной комплектации может применяться до и после посадки картофеля. Конструкция универсального комплекса для возделывания картофеля проста и функциональна. Она обеспечивает необходимую жесткость и независимость регулировки всех рабочих органов. Все рабочие органы универсального комплекса легко собираются и разбираются. Легко снимаются и заменяются наиболее изнашиваемые части.
Универсальный комплекс для возделывания картофеля работает следующим образом.
При работе универсального комплекса фрезерной частью 2 выполняют предварительное сплошное фрезерование почвы. Фрезерная часть 2 полностью укомплектована рыхлителями 14. Скорость вращения вала 10 подбирают в зависимости от состояния почвы и скорости движения трактора. Когтеобразные рыхлители 14 поочередно внедряются в почву, обеспечивая сплошное фрезерование на заданную глубину. Их конструкция со спиралеобразным расположением рыхлителей 14 позволяет свести до минимума усилие, необходимое для обработки почвы. Плоская форма и двухконсольная конструкция сегментов 12 обеспечивает их участие в рыхлительном процессе. Трубчатый каток 15 эффективно дробит почвенные частицы на мельчайшие легкие компоненты и равномерно распределяет их по ширине универсального комплекса. Отбойная пластина 19 и защитный кожух 21 исключают разбрасывание почвы за пределы обрабатываемой площади. Пластина 19 дополнительно разравнивает поверхность почвы перед катком 15. Использование фрезерного вала 10 с рыхлителями 14 позволяет универсальному комплексу проводит полноценную обработку почву перед посадкой корнеклубнеплодов за один проход комплекса, не используя другие почвообрабатывающие машины и орудия, а также не затрачивая время их перегон и энергетические мощности на предварительную обработку почвы.
При обработке полей со сформированными грядами полухомуты 11 демонтируют с вала 10, демонтируют и каток 15. При этом обрабатывают только почву только междурядий. Если там были посеяны травы-сидериты, то их заделывают в почву. После обработки рыхлителями 14 почва междурядий готова для внесения внекорневых удобрений и использования для формирования более высоких гряд в зоне посадки корнеклубнеплодов.
Посадочный комплекс 3 выполняет следующие функции. Из бункера 24 посредством шнеков 25 удобрения распределяют и подают к окнам 26 с дозирующим механизмом - звездочками 27 удобрения захватывают и двумя потоками подают к тукопроводам 28, которые вносят удобрения в почву по краям будущего междурядья около будущей гряды. Дисковые сошники 29 разгребают почву в зоне между двустрочным внесением удобрений. Из поворотного бункера-накопителя 33 семенные клубни картофеля попадают в питатели 35. По мере расхода клубней из бункера 33 приподнимают его свободный конец гидроцилиндрами 34, для равномерной подачи клубней к питателям 35 семена картофеля скатываются из питателей 35 к высаживающему транспортеру 37. Дозирующие ложки 38 транспортера 37, расположенные в шахматном порядке, по очереди захватывают по одному клубню и подают к посадочному сошнику 29. В момент прохождения клубня мимо сопл 32 системы 31 распределения защитно-стимулирующего раствора картофель с двух сторон подвергается обработке защитно-стимулирующим раствором типа «Максим». Эксцентриковый встряхиватель 43 исключает зависание клубней в питателе 35, распределяя семена картофеля по дозирующим ложкам 38, исключая попадание двух клубней в одну ложку 38 и предотвращая сгруживание семян картофеля перед транспортером 37, а регулируемый встряхиватель 41 обеспечивает стабильную работу транспортера 37, освобождая его ленту от налипших частиц.
Сошник 29 раздвигает почву в зоне укладки клубней между двумя строчками внесенных удобрений. Бороздозакрывающие диски 38 засыпают посаженные клубни картофеля и внесенные в две строчки удобрения. Регулировку заглубления подпружиненного сошника 29 производят с помощью параллелограммного механизма. В результате в будущую гряду в строчку вносятся обработанные защитно-стимулирующим раствором семена картофеля, с обеих сторон обеспеченные удобрениями, внесенными на расстоянии, достаточном для длительного питания посаженных растений.
Задача гребнеобразующих рабочих органов 5 дополнительно обработать почву междурядий и образовать высокие гребни над посадками клубней картофеля. Долотообразные ножи вертикальных рыхлителей 49 устанавливают на глубину, одинаковую с глубиной нижней точки лемехов с накладками. Если есть необходимость увеличить давление гребнеобразователя на гребни, то лемехи с накладками устанавливают ниже ножей. Глубину установки рыхлителей 49 определяет в зависимости от высоты и полноты образуемых гребней. Ширину обработки задают положением подпружиненных ротационных рыхлителей. Во избежание перекоса гребнеобразующих рабочих органов 5 и разности высоты гребней используют механизм регулирования их положения. Уплотнение поверхности гребня осуществляется пластинами. Усилие для уплотнения поверхности гребней регулируют изменением усилия сжатия пружины. Величина уплотнения также зависит от скорости движения: больше скорость - меньше уплотнение.
При работе гребнеобразующих рабочих органов 5 долотообразные ножи вертикальных рыхлителей 49 рыхлят междурядья и обеспечивают заглубление ротационных дисков лемехов с накладками на заданную глубину. Установленные под углом друг к другу почвоприводные ротационные диски своими ножами интенсивно рыхлят почву междурядий и направляют ее в сторону образования гребней. Отсутствие в гребнеобразующих рабочих органах 5 устройств с принудительным приводом значительно снижают энергоемкость универсального комплекса и уменьшают расход топлива во время работы. При этом конструкция гребнеобразующих рабочих органов 5 обеспечивает необходимую глубину заглубления всех рабочих органов, каждый из которых эффективно выполняет несколько функций. В момент формирования гребней в них укладывают перфорированный шланг 71, подаваемый в гребень с катушек 70 П-образных кронштейнов 69. Перфорированные шланги 71 служат для капельного орошения растений при необходимости до полного формирования нового урожая. Сразу после прохода универсального комплекса перфорированные шланги подключают к системе подачи воды. В эту систему при необходимости подают жидкие удобрения.
За один проход универсальный комплекс для возделывания картофеля производит все необходимые операции для посадки корнеклубнеплодов: сплошную обработку почвы с получением мелкозернистой почвенной фракции, внесение внекорневых удобрений, опрыскивание защитно-стимулирующим раствором клубней картофеля и их равномерную посадку, глубокую обработку междурядий, формирование высоких почвенных гребней в зоне посадки картофеля и укладку в гребни перфорированных шлангов для капельного орошения и систематического внесения жидких удобрений. Универсальный комплекс для возделывания картофеля используют на протяжении всего сезона выращивания картофеля. После появления всходов этим же агрегатом после небольшого переоборудования некоторых рабочих органов проводят дополнительную обработку междурядий, дополнительное внесение удобрений и гербицидов и окучивание кустов картофеля.
Таким образом, заявленное техническое решение обеспечивает решение задачи повышения универсальности комплекса и увеличения эффективности обработки почвы, предназначенной для посадки картофеля и формирования гребней, увеличения высоты формируемых гребней, улучшения качества посадки корнеклубнеплодов, повышения надежности протекания технологического процесса, расширения технологических возможностей комплекса, упрощения его монтажа, демонтажа и переоборудования.