Агрегат для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственной технике, предназначенной для проведения агромелиоративных мероприятий на осушаемых закрытым дренажем слабоводопроницаемых почвогрунтах, и может быть использована для объемного щелевания почвы с одновременным заполнением щели соломой и растительными остатками в целях формирования благоприятного водно-воздушного режима при выращивании сельскохозяйственных культур.
Известно множество конструкций устройств для объемного щелевания почвы с одновременным заполнением щели органическим заполнителем, в частности соломой (а.с. СССР №437498, кл. А01В 13/16, 1972; а.с. СССР №360908, кл. А01В 13/16, 1971; а.с. СССР №869580, кл. А01В 13/16, 1979; а.с. СССР №1143320, кл. А01В 13/16, 1983; а.с. СССР №1026666, кл. А01В 13/16, 1982; а.с. СССР №1347877, кл. А01В 13/16, 1985; а.с. СССР №1583003, кл. А01В 49/02, 1988; патент на ПМ №132302, кл. А01В 13/16 (2006.01), 2013), включающих, как правило, раму с установленным на ней рыхлителем-щелерезом с боковинами, средство для подачи заполнителя и приспособление для проталкивания его в щель, и направленных на решение задачи повышения эксплуатационной надежности устройства и качества заполнения водопоглощающих щелей органическим заполнителем.
Недостатки, присущие известным устройствам, заключаются в низкой надежности их работы из-за сложности конструкции и низкого качества заполнения щелей соломой, заключающегося в неравномерном и неполном их заполнении. Из-за наличия большого количества транспортеров в конструкции известных устройств невозможно обеспечить равномерную подачу соломы в пространство между боковинами щелереза. При неравномерной ее подаче, оставшаяся там солома, обладая упругими свойствами, расширяется и заклинивает это пространство, при этом возникают большие силы трения, препятствующие качественному заполнению щели соломой. Кроме того, приспособление для проталкивания соломы в щель должно обеспечить постоянное и равномерное заполнение щели соломой и постоянное освобождение короба от заполнителя. В противном случае технологический процесс заполнения щелей органическим наполнителем становится прерывистым, а короб забивается растительными остатками и соломой. Надежность агрегата резко снижается, а технологический процесс заполнения щелей органическим наполнителем нарушается.
Наиболее близким по конструкции и технической сущности к заявленному является агрегат для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой (патент на ПМ №153090, кл. А01В 13/16, 2015, прототип), содержащий раму с установленными на ней рыхлителем-щелерезом с приемным коробом, выполненным без задней стенки, устройством для подбора и направления соломы в щель и размещенным в задней части приемного короба приспособлением для проталкивания соломы в щель, за которым установлено устройство для закрытия щели слоем почвы. Устройство для подбора и направления соломы в щель выполнено в виде шарнирно установленного на раме сбоку от продольной оси агрегата перпендикулярно к ней поперечного ременно-планчатого транспортера, на планках которого закреплены поперечными рядами сдвоенные пружинные пальцы, при этом поперечный ременно-планчатый транспортер снабжен копирующим колесом. Приспособление для проталкивания соломы в щель выполнено в виде установленных на одной оси диска с лучами, расположенного вдоль продольной оси агрегата, и дисков с грунтозацепами симметрично по обе стороны от него.
Проталкивающий диск с лучами, расположенный вдоль продольной оси агрегата, приводится в движение грунтозацепами, выполненными в виде дисков, установленных на одной оси с проталкивающим диском симметрично по обе стороны от него. Из-за уплотненности почвы, неровностей ее рельефа, естественного износа дисков грунтозацепов, грунтозацепы, как правило, не обеспечивают равномерного вращения проталкивающего диска с лучами. Вследствие этого проталкивающий диск не успевает освободить приемный короб от растительных остатков и соломы, происходит забивание приемного короба, а технологический процесс заполнения щелей органическим наполнителем становится прерывистым, качество заполнения щелей снижается, водно-воздушный режим при выращивании сельскохозяйственных культур на осушаемых закрытым дренажем слабоводопроницаемых почвогрунтах нарушается, что приводит к снижению их урожайности.
Задача, решаемая данной полезной моделью, заключается в повышении качества заполнения щелей органическим заполнителем путем обеспечения равномерного вращения проталкивающего диска.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в обеспечении благоприятного водно-воздушного режима при выращивании сельскохозяйственных культур на осушаемых закрытым дренажем слабоводопроницаемых почвогрунтах и повышении их урожайности.
Поставленная полезной моделью задача решена тем, что в агрегате для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой, содержащем раму с установленными на ней рыхлителем-щелерезом с приемным коробом, выполненным без задней стенки, устройством для подбора и направления соломы в щель, выполненным в виде шарнирно установленного на раме сбоку от продольной оси агрегата перпендикулярно к ней поперечного ременно-планчатого транспортера, привод которого осуществляется от гидромотора, и размещенным в задней части приемного короба приспособлением для проталкивания соломы в щель, выполненным в виде диска с лучами, установленного вдоль продольной оси агрегата, за которым установлено устройство для закрытия щели слоем почвы, приспособление для проталкивания соломы в щель снабжено приводом, содержащим редуктор, первый входной вал которого связан посредством карданного вала с валом отбора мощности трактора, а второй - с гидронасосом, связанным через систему рукавов высокого давления с гидромотором, который посредством цепной и карданной передач связан с осью с установленным на ней диском с лучами, в виде которого выполнено приспособление для проталкивания соломы в щель.
Выполнение приспособления для проталкивания соломы в щель с приводом от ВОМ трактора обусловлено следующим. В заявленном агрегате для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой, как и в прототипе, устройство для подбора и направления соломы в щель выполнено в виде поперечного транспортера, привод которого осуществляется гидромотором, соединенным с гидросистемой трактора. При присоединении гидромотора привода приспособления для проталкивания соломы в щель напрямую к гидросистеме трактора работать будет только один из двух гидромоторов, причем тот, на который направлена меньшая нагрузка. Поэтому приспособление для проталкивания соломы в щель в заявленном агрегате выполнено с приводом от ВОМ трактора.
Выполнение проталкивающего приспособления с приводом от ВОМ трактора обеспечивает бесперебойную его работу. Диск с лучами равномерно с одинаковой скоростью вращается, постоянно и равномерно проталкивая солому и растительные остатки в щель. Приемный короб также ритмично освобождается от растительных остатков и соломы, исключая его забивание. Технологический процесс заполнения щелей органическим наполнителем выполняется качественно, обеспечивая необходимый водно-воздушный режим при выращивании сельскохозяйственных культур на осушаемых закрытым дренажем слабоводопроницаемых почвогрунтах, что способствует повышению их урожайности.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 изображен агрегат для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - схема привода проталкивающего устройства.
Агрегат для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой включает раму 1, на которой установлен рыхлитель-щелерез 2. На задней стенке рыхлителя-щелереза 2 закреплен с возможностью регулирования его положения при изменении глубины обработки почвы приемный короб 3, представляющий собой коробку без задней стенки и являющийся продолжением режущей части рыхлителя-щелереза 2. На приемном коробе 3 в задней его части установлено приспособление для проталкивания соломы в щель, выполненное в виде установленного на оси 4, перпендикулярной продольной оси агрегата, диска с лучами 5. При этом диск с лучами 5 расположен вдоль продольной оси агрегата, что обеспечивает его расположение по центру щели, образованной рыхлителем-щелерезом 2.
Приспособление для проталкивания соломы в щель снабжено приводом, содержащим редуктор 6, первый входной вал которого связан посредством карданного вала 7 с валом отбора мощности (ВОМ) трактора, а второй - с гидронасосом 8, который через систему рукавов высокого давления (РВД) 9, в которой установлен гидробак 10, - с гидромотором 11. Гидромотор 11 посредством цепной 12 и карданной 13 передач связан с осью 4 с установленным на ней диском с лучами 5, в виде которого выполнено приспособление для проталкивания соломы в щель. Благодаря наличию привода, осуществляемого от ВОМ трактора, диск с лучами 5 равномерно уплотняет растительные остатки и солому и проталкивает уплотненную массу в щель, обеспечивая равномерное распределение ее по всему объему щели.
Сбоку от продольной оси агрегата перпендикулярно ей перед приспособлением для проталкивания соломы в щель на вертикальных стойках 14 рамы 1 шарнирно установлен поперечный ременно-планчатый транспортер 15, на планках 16 которого закреплены поперечными рядами сдвоенные пружинные пальцы 17. На раме 18 поперечного ременно-планчатого транспортера 15 установлено копирующее колесо 19. Регулировка положения транспортера 15 по высоте осуществляется вертикальными стойками 14, связанными с рамой 18 транспортера 15 шарнирами 20, которые в сочетании с копирующим колесом 19 обеспечивают наиболее равномерное копирование почвы. Привод транспортера 15 осуществляется от гидромотора 21 через ременную передачу 22.
За приспособлением для проталкивания соломы в щель 5 на раме 1 симметрично относительно продольной оси агрегата под углом к ней установлены сферические диски 23 для закрытия щели слоем почвы. Чтобы качественно выполнить операцию закрытия щели слоем почвы, сферические диски 23 установлены с перекрытием относительно стенок приемного короба 3.
Агрегат снабжен двумя рыхлительными лапами 24, каждая из которых установлена на раме 1 симметрично относительно продольной его оси сбоку от каждого сферического диска 23 по центру колес трактора, на который навешивается агрегат, и предназначены для рыхления уплотненной колесами трактора почвы, а также служат маркером для следа колеса трактора в смежной полосе обрабатываемой почвы.
Агрегат для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой работает следующим образом.
Объемное щелевание осуществляют в конце лета - начале осени на тех участках осушаемых закрытым дренажем почвогрунтов, где выращивались зерновые культуры, и после комбайновой уборки солома остается разостланной по поверхности поля. За счет применения более стойкой к разрушению ржаной соломы достигают увеличения длительности действия создаваемых щелей. Возможно измельчение соломы дисковыми боронами. Рекомендуемая длина гона при объемном щелевании составляет 100-500 м, в зависимости от конструктивных особенностей дренажной системы.
Технологический процесс работы агрегата заключается в создании щелей с одновременным заполнением их в нижней подпахотной части почвы соломой и растительными остатками по фону закрытого дренажа. Относительно закрытой сети параллельных дрен щелевание проводят под углом 60-90° к направлению дрен. Расстояние между проходами щелевателя составляет 1,5…5,0 м, в зависимости от гранулометрического состава почвы.
При движении агрегата по полю режущая часть рыхлителя-щелереза 2 создает в почве щель глубиной до 50 см и шириной 16-17 см. Приемный короб 3, представляющий собой коробку без задней стенки и являющийся продолжением режущей части рыхлителя-щелереза 2, принимает солому и частично растительные остатки с поперечного ременно-планчатого транспортера 15, пружинные пальцы 17 которого захватывают их с поверхности поля и передают на транспортер 15. Благодаря копированию поверхности поля копирующим колесом 19, которым снабжен поперечный ременно-планчатый транспортер 15, а также установке рамы 18 транспортера 15 шарнирно на стойке 14 рамы 1 агрегата, пружинные пальцы 16 «мягко» касаются поверхности поля без зарывания их в почву и поломок, обеспечивая надежную работу агрегата и подбирая солому и растительные остатки практически без почвенных комков. Транспортер 15, благодаря его конструкции, доставляет к щели качественный органический заполнитель. В случае наличия почвенных комков, они проваливаются в щели между планками 16 транспортера 15, а солома и растительные остатки, благодаря сцеплению их между собой, доставляются к щели. Диск с лучами 5 приводится во вращательное движение по ходу движения агрегата приводом, который работает следующим образом. Крутящий момент от ВОМ трактора через карданный вал 7 и редуктор 6 передается на гидронасос 8, создающий давление в масляной магистрали. Через РВД 9 давление передается на гидромотор 11, соединенный с гидробаком 10, от которого масло самотеком подается к гидронасосу 8. Крутящий момент от гидромотора 11 посредством цепной передачи 12 передается через карданную передачу 13 на проталкивающий диск с лучами 5, который, равномерно уплотняя солому и растительные остатки, проталкивает уплотненную массу в щель, обеспечивая качественное и равномерное распределение ее по всему объему щели.
Сферические диски 23 закрывают щель верхним гумусовым слоем. Рыхлительные лапы 24 идут по центру следа колес трактора, разрыхляя уплотненную ими почву и способствуя созданию благоприятного водно-воздушного режима слабоводопроницаемого почвогрунта.
Весной, а также в период вегетации растений, при выпадении большого количества осадков, созданные щели обеспечивают перераспределение излишней влаги из верхнего корнеобитаемого слоя по почвенному профилю и способствуют дальнейшему продвижению воды к закрытому дренажу. Срок действия данного мелиоративного приема обработки почвы зависит от времени сохранности соломы и составляет 2…4 года. Наиболее стойкой к разрушению является ржаная солома.
Заявленный агрегат промышленно осуществим. Изготовлен и испытан его промышленный образец. Агрегат отличается простотой и надежностью работы, качественным заполнением щели органическим заполнителем - соломой и растительными остатками. Урожай сельскохозяйственных культур, в частности картофеля, выращиваемого на осушаемых закрытым дренажем слабоводопроницаемых почвогрунтах опытного поля ВНИИМЗ, благодаря обработке почвы заявленным агрегатом для объемного щелевания с одновременным заполнением щели соломой и созданию благоприятного водно-воздушного режима, увеличился в 2016 году на 20% по сравнению с вариантом, когда обработку почвы осуществляли агрегатом-прототипом.