Орудие для ухода за рядовыми лесными культурами

Полезная модель относится к лесохозяйственной технике, в частности, к орудиям для проведения агротехнического ухода за рядовыми лесными культурами, созданными по дну борозды или по расчищенным полосам.
Основной целью агротехнического ухода является уничтожение нежелательной древесно-кустарниковой и травяной растительности, а также рыхление почвы по обеим сторонам рядка лесных культур.
Из-за специфики почвенных условий, наличия пней, древесных включений и камней в лесном хозяйстве используются орудия с пассивными рабочими органами, выполненными в виде различной формы сферических дисков или ножевого типа.
Известен каток-осветлитель КОК-2 (1), включающий поперечный монтажный брус, по краям которого в рамках установлены рабочие органы, выполненные в виде полого цилиндра, на внешней поверхности которого вдоль его оси закреплены ножи. Орудие навешивается спереди трактора и при движении от взаимодействия с почвой ножи приземляют и перерезают древесно-кустарниковую растительность и рыхлят почву.
Орудие эффективно использовать поздней осенью на промерзшей почве, тогда травмированные древесные растения, пущенные в зиму, не будут весной активизироваться.
Недостатком в конструкции данного орудия является низкая маневренность, большая металлоемкость, а установка ножей на внешней образующей катка вдоль оси его вращения способствует заваливанию рядка культур приземленной и срезанной порослью.
Известно орудие для ухода за лесными культурами, включающее раму, поворотный пружинно-балластный узел с рабочими органами, выполненными в виде полых цилиндрических катков, на внешней поверхности которых под углом 80. 90° к центру катка закреплены ножи (патент ПМ №33838 А01В 33/02 Б.и. №32 от 20.11.2003 г.) - прототип.
Недостатком в работе орудия является то, что клинообразная форма установки ножей способствует забиванию почвенно-древесной массой мест стыковки ножей, и рабочие органы сползают с пластов, уничтожая посадки. Помимо этого, угловая расстановка ножей в момент приземления поросли разваливает их по сторонам, заминая и повреждая при этом посадки. Все эти недостатки снижают эффективность и качество работы орудия.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества агротехнического ухода.
Поставленная задача достигается тем, что каждый цилиндрический каток выполнен их двух одинаковых секций и дискового ножа, установленных на шлицевой оси с возможностью их расстановки под различную схему, при этом ножи на внешней образующей секций установлены под углом 10…30° к оси вращения, а диаметр дискового ножа на 5.7 см превышает диаметр секций катков.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявленные источники информации, содержащие сведения об аналогах заявляемого решения, позволили установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными существующим признакам заявляемой полезной модели.
Проведенный анализ позволил выявить совокупность существенных отличительных признаков по сравнению с известным достигнутым результатом, и указанная совокупность признаков изложена в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованию «новизна».
Также по результатам поиска установлено, что заявленное техническое решение не является для специалистов очевидным, исходя из известного уровня техники.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - вид орудия для ухода за рядовыми лесными культурами с разрезом правого рабочего органа (вид сзади); на фиг. 2 - возможные схемы расстановки рабочих органов.
Орудие включает раму 1, выполненную в виде поперечного бруса с навесным устройством 2 на трактор. По краям рамы 1 в ее верхней части размещены балластные ящики 3, а снизу - два рабочих органа. Каждый рабочий орган выполнен в виде свободно вращающегося на осях цилиндрического катка с ножами на его внешней образующей и состоит из двух секций: 4 - левого и 5 - правого и дискового ножа 6, которые посредством ступиц 7 установлены на шлицевой оси 8, снабженной по ее краям стяжными гайками 9. Шлицевая ось 8 установлена в подшипниках 10 на кронштейнах 11, закрепленных к раме.
На внешней образующей секций 4 и 5 закреплены ножи 12, установленные под углом 10…30° к оси вращения, а диаметр дискового ножа 6 превышает диаметр секций катков 4 и 5 на 5…7 см.
Орудие работает следующим образом. Первоначально выбирается схема расстановки секций 4 и 5 и дискового ножа 6 на шлицевой оси 8. Выбор схемы расстановки зависит, в основном, от почвенных условий произрастания лесных культур и наличия преобладающей сорной кустарниковой и травянистой растительности.
Агрегат устанавливается на обрабатываемый участок таким образом, чтобы рядок лесных культур располагался между рабочими органами. При поступательном движении агрегата под действием веса орудия и груза балластных ящиков 3, секции 4 и 5катков и дисковый нож 6, вращаясь, внедряются ножами 12 в почву, рыхлят ее, приземляют и перерезают встречающуюся на пути травянистую и кустарниковую растительность. За счет угловой установки ножей 12 к оси вращения 8 на секциях катков 4 и 5 обеспечивается направленное от стороны рядка растения заваливание растительности и ее косой срез, а реактивные силы, возникающие от взаимодействия ножей с почвой левого и правого катков взаимно уравновешивают друг друга, что придает стабильности и прямолинейности ходу орудия. Кроме того, выполнение диаметра дискового ножа 6, превышающего диаметр секций катков 4 и 5, дополнительно способствуют стабилизировать ход орудия и перерезать более крупные древесные включения.
Для определения эффективности работы предлагаемого орудия были заложены опытные участки в рядовых культурах ели. Исследования проводились на экспериментальном образце, конструктивно выполненным заявленной полезной модели.
Исследования проводились в двух почвенно-климатических зонах на культурах, созданных по расчищенным полосам: Сергиево-Посадское лесничество Московской области, почва - суглинистая лесная; сорная растительность - поросль осины, орешник и высокостебельная трава; Вешенское лесничество Ростовской области - почва песчаная, поросль - высокостебельная травянистая растительность.
По результатам исследований установлено, что как на суглинистых, так и на песчаных почвах эффективна расстановка секции и ножевого диска по фиг. 1 и фиг. 2а, б, в, уничтожение поросли достигло 96-98%.
Источники информации:
1. Энциклопедия лесного хозяйства, т. 1, М. - 2006. - с. 295.
2. Патент ПМ №33838 А01В 33/02, Б.и. №32 от 20.11.2003 г. (прототип).