Устройство для обеззараживания почвы

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и может быть использована для лучевого обеззараживания и комбинированной обработки почвы.
Известна конструкция мобильной термической установки (Патент RU 2064228 С1. Мобильная термическая установка / Шахматов С.Н., Цугленок Н.В., Лазуренко А.Л.; Заявлено 16.06.1992; Опубл. 27.07.1996). Технической задачей изобретения является создание устройства для повышения качества обеззараживания почвы, снижения затрат на ее обработку при увеличении производительности за счет мобильности и автоматического управления процессом обеззараживания почвы. Поставленная техническая задача достигается тем, что в мобильной термической установке параллельно загрузочному транспортеру закреплен увлажнитель, в котором каждый ряд ножей заглублен на разную высоту от начала к концу загрузочного транспортера. За каждым ножом установлен распылитель, датчик влажности укреплен в конце загрузочного транспортера, а датчик температуры установлен после рабочего конденсатора. Датчик температуры связан с входом управляющего устройства, которое также соединено своими выходами с устройством регулирования межэлектродного расстояния и устройством, регулирующим подачу воды в увлажнитель.
Основными недостатками устройства являются необходимость организации разворотных полос для движения агрегата, возможность обработки почвы только электромагнитным воздействием и сложность регулировки равномерности обработки почвы по ширине из-за неточности позиционирования рабочих органов.
Известна конструкция устройства для обеззараживания почвы ИК-излучением (Патент RU 197880 U1. Устройство для обеззараживания почвы ИК-излучением / Поспелова И.Г., Возмищев И.В., Ниязов A.M., Новоселов И.М.; Заявлено 13.12.2019; Опубл. 03.06.2020, Бюл. №16). Технической задачей изобретения является повышение энергоэффективности при обеззараживании почвы. Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для обеззараживания почвы ИК-излучением содержит раму, на которую установлены ИК-горелки, колеса, платформа для газового баллона, ручка для перемещения рамы, редуктор, распределительная гребенка, резиновые армированные газовые шланги, соединяющие распределительную гребенку с ИК-горелками. Колеса прикреплены к раме с возможностью регулировки винтами высоты рамы над землей.
Основными недостатками этого устройства является неравномерность прогрева почвы по всему слою и способ нагрева керамических элементов излучающих ИК-лучи, при котором сжигается газ, что негативно влияет на микроклимат в устройствах защищенного грунта.
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция устройства для обеззараживания почвы с механической обработкой (Патент RU №205568. Устройство для обеззараживания почвы с механической обработкой / Поспелова И.Г., Возмищев И.В., Владыкин И.Р., Шакиров P.P., Кондратьева Н.П. Заявлено 20.04.2021; Опубл. 21.07.2021, Бюл. №21), принятое за прототип. Устройство состоит из прицепной тележки, ИК-излучателей, гребненарезных фрез, расположенных рядами. Обеззараживание почвы производится пластами с одновременной механической обработкой на необходимую глубину.
Недостатками прототипа являются не достаточно высокое качество обработки почвы. Громоздкость и сложность конструкции устройства.
Анализ известных решений показал, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств, для повышения качества процесса обработки и обеззараживания почвы.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества подготовки почвы.
Для решения указанной проблемы и получения заявленного технического результата в устройстве для обеззараживания почвы, включающем рабочий орган с излучателями энергии, который установлен на раме, при этом рабочий орган выполнен в виде цепного транспортера, вертикально установленного с возможностью продольного и поперечного перемещения, на звеньях которого расположены зубья-ковши, при этом вдоль восходящей ветви вертикального цепного транспортера на раме установлены частотные излучатели энергии, оснащенные отражателями, а вдоль нисходящей ветви вертикального цепного транспортера установлен канал ссыпания почвы с расположенными в нем частотными излучателями энергии и патрубками для подачи парогазовой среды.
Устройство обеспечивает биологизированное, экологичное, лучевое обеззараживание почвы при равномерном механическом воздействии на нее.
Предложенное устройство для обеззараживания почвы поясняется чертежом, на котором показана схема устройства.
Устройство для обеззараживания почвы состоит из рамы 1, представляющей собой тележку, установленную с помощью четырех колес 2 на рельсы 3, закрепленные на столбовых опорах 4 с возможностью продольного перемещения вдоль обрабатываемой поверхности, которое осуществляется посредством двух шаговых мотор-редукторов 5, соединенных с приводными колесами. На раме 1 установлена подвижная каретка 6, которая может совершать возвратно-поступательное движение относительно рамы 1 и в поперечном направлении относительно теплицы. На каретке 6 установлено устройство вертикального перемещения 7, к которому крепится вертикальный цепной транспортер 8, на звеньях которого расположены зубья-ковши 9, приводимый в движение от электродвигателя 10. Вдоль восходящей ветви 11 вертикального цепного транспортера 8, на раме 1 установлены частотные излучатели энергии 12, оснащенные отражателями. Вдоль нисходящей ветви 13 вертикального цепного транспортера 8 установлен канал ссыпания почвы 14 с расположенными в нем частотными излучателями энергии 15 и патрубками для подачи парогазовой среды 16. 17 обработанный слой почвы, 18 необработанный слой.
Устройство работает следующим образом. Рама 1 с кареткой 6 перемещается к обрабатываемому участку. Рабочий орган - вертикальный цепной транспортер 8 приводится в движение от электродвигателя 10, при этом устройство вертикального перемещения 7 осуществляет движение вертикального цепного транспортера 8 на заданную глубину обработки. Вертикальный цепной транспортер 8 посредством зубьев-ковшей 9 срезает слой необработанной почвы 18 и перемещает его в вертикальном направлении, при этом, двигаясь по восходящей ветви 13 вертикального цепного транспортера 8, почва подвергается обработке частотными излучателями энергии 12 (например, инфракрасное или ультрафиолетовое излучение). Перемещаясь далее, почва подается в канал ссыпания 14 и, двигаясь вместе с нисходящей ветвью 13 вертикального цепного транспортера 8, подвергается лучевой обработке с помощью частотных излучателей энергии 15 с возможностью одновременной обработки регулируемыми парогазовыми средами посредством патрубков 16, образуя слой обработанной почвы 17.
После обработки данного участка вертикальный цепной транспортер 8 выглубляется, каретка 6 перемещается вдоль рамы 1 на ширину захвата зубьев-ковшей 9 и происходит обработка следующего участка. Процесс повторяется, обеспечивая один проход каретки по ширине теплицы. Далее мобильная ферма 1 перемещается вдоль теплицы на расстояние, равное ширине одной ветви вертикального цепного транспортера 8. Процесс движения каретки 6 вместе с вертикальным цепным транспортером 8 повторяется в поперечном по отношению к теплице направлении.
Сравнительный анализ эффективности и качества обработки почвы предложенным устройством в условиях защищенного грунта показал, что использование комбинированного механического и лучевого воздействия позволяет существенно повысить качество подготовки почвы и интенсифицировать процесс обеззараживания при увеличении производительности оборудования.