АГРОМОДУЛЬ
AGRO-MODULE

Агромодуль (унифицированный функциональный агрегат для комплексного возделывания и уборки сельскохозяйственных культур).
Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, а именно в устройствах качественно новых агромодулей (агромостов) повышенной проходимости.
Сущность изобретения: агромодуль содержит несущую раму на опорных бесприводных самоустанавливающихся колесах, предназначенную для работы с различным навесным агротехнологическим оборудованием, источник электрической энергии, две самоходные тяговые электрические лебедки, связанные с несущей рамой посредством канатов в створе ее поперечной оси с возможностью фронтального челночного перемещения несущей рамы от одной тяговой электрической лебедки к другой.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к особым средствам повышенной проходимости для комплексного возделывания и уборки сельскохозяйственных культур.
Наиболее близкими к настоящему изобретению по основным существенным признакам являются известные разработки агромостов: патент РФ №2175177 С2, 27.10.2001; патент РФ №2055457 C1, 10.03.1996; патент РФ №2262219 С2, 20.10.2005.
Основная проблема мостового земледелия - преодоление порога практической реализуемости агромостов по критерию эффективности (результаты в расчете на единицу затрат энергии и ресурсов).
Задачей данного изобретения является обеспечение обусловленного повышения эффективности комплексного возделывания и уборки сельскохозяйственных культур.
Решение задачи основано на реализации конкурентных преимуществ (технических решений) предложенного агромодуля.
Новизна изобретения состоит в том, что упорядоченное перемещение несущей рамы по полю (фронтальное поступательное перемещение по занимаемой полосе прохода, пассивное перемещение при очередной смене полосы прохода или делянки на консольном подъемнике соответствующей самоходной тяговой электрической лебедки и прочие перемещения) осуществляется при помощи согласованного (систематизированного) взаимодействия самоходных тяговых электрических лебедок. Процесс упорядоченного перемещения агромодуля по полю геометрически регламентирован предварительным расположением параллельных межевых проходов, призванных, в частности, обеспечивать надежное энергоэффективное функционирование самоходных тяговых электрических лебедок и системное преодоление проблем, связанных с предплужным и следовым уплотнением почвы. Реализуемый по данному изобретению метод перемещения несущей рамы позволяет обеспечивать последовательное повышение устойчивости и продуктивности растениеводства за счет гарантированного проведения необходимых полевых работ в лучшие (жесткие) агротехнические сроки, диктуемые природой, при любых (технологически оправданных) погодных условиях, не допуская при этом чрезмерного давления на почву, образования колеи, рысканья, заносов и каких-либо иных отклонений от заданного пути движения. Устойчивость перемещения по полю объективно является важнейшим условием надежной автоматизации подобных процессов. То есть заявленный агромодуль объективно способен осуществлять эффективное функционирование в автоматическом (автоматизированном) режиме в сложных погодных условиях и обеспечивать при этом надежную реализацию оптимальных схем маршрутизации упорядоченного перемещения в пределах любого конкретного поля. Внедрение агромодуля предусматривает также целенаправленное обеспечение эффективного решения всего комплекса задач, связанных с глубоким рыхлением почвы и почвоуглублением, на основе применения заявленного ранее адаптивного электрического плуга.
Функциональные возможности агромодуля позволяют осуществлять производство указанных работ в так называемом антистрессовом технологическом режиме (планомерно, с учетом жесткой сезонно-временной регламентации растениеводства). Кардинальное увеличение глубины и степени разрыхления почвы и функция маршрутизации упорядоченного перемещения агромодуля по полю позволяют прогнозировать достаточно длительные сроки наступления технологически обусловленной необходимости повторного выполнения подобных работ в рамках конкретного поля. Настоящий агромодуль может быть трансформирован в широкозахватный агромост при помощи штатных навесных облегченных форменных конструкций, устанавливаемых с обеих торцевых (боковых) сторон несущей рамы в виде симметричных складывающихся консолей, причем опорные колеса форменных несущих конструкций должны быть установлены с учетом межколесных пролетов (технологической колеи) несущей рамы.
На фиг.1 изображен план условного поля, разбитого межевыми проходами шириной М на участки (делянки) шириной Н. Вдоль линий межевания Л по обеим сторонам делянки синхронно периодически перемещаются самоходные тяговые электрические лебедки 1. Канаты самоходных тяговых электрических лебедок присоединены к несамоходной, реверсивной, многофункциональной несущей раме 2 с шириной захвата В.
На фиг.2 изображен план поля, на котором производится переход агромодуля с обработанного участка 3 на необработанный участок 4.
На фиг.3 показана (вид в плане) самоходная тяговая электрическая лебедка. На колесном шасси 5 установлена лебедка 6 с приводом 7. На поперечных балках шасси 8 установлены устройства забуривания анкеров 9. На раме шасси 5 в поперечном направлении установлен консольный подъемник 10. Ведущие мотор-колеса 11 снабжены приводами поворота 12, обеспечивающими их разворот на углы не менее ±90°. На раме шасси 5 установлен энергоагрегат 13, например ДЭС, и гидростанция 14.
На фиг.4 изображена самоходная тяговая электрическая лебедка 1 (сечение А-А) в положении, когда она стоит, заглубив анкер 15 и опустив подъемник 10, упершись упором 16 в землю. В этом положении лебедка 6 тянет за канат 17 несущую раму, обеспечивая собственную устойчивость.
На фиг.5 изображена самоходная тяговая электрическая лебедка 1 (сечение А-А) в положении, когда она подняла подъемником 10 подтянутую лебедкой 6 с помощью каната 17 несущую раму 2, подняла из земли забуриваемый анкер 15 и, удерживая на себе несущую раму 2, перемещается к следующей полосе прохода (обработки).
На фиг.6 изображена несамоходная, реверсивная, многофункциональная несущая рама (вид в плане). Она состоит из рамы 18, опирающейся на бесприводные, самоустанавливающиеся колеса 19.
На фиг.7 изображена несущая рама (вид сбоку). Для обеспечения прямолинейности движения несущая рама снабжена с обеих сторон по ходу движения поворотными вилками 20, в которых установлены с возможностью вращения путепрокладывающие диски 22. Вилки 20 снабжены дышлами 21, к которым прикреплены тяговые канаты 17 от лебедок.
На фиг.8, 9, 10 изображены варианты адаптивного навесного агротехнологического оборудования, установленного на несущей раме.
На фиг.8 изображена несущая рама 2, на которой установлен адаптивный электрический плуг 23. Он снабжен механизмом вертикального перемещения 24 и рабочими органами на вертикальных валах 25. На несущей раме установлен автономный источник электрической энергии 26, например ДЭС.
На фиг.9 изображена несущая рама 2, на которой установлена реверсивная сеялка. Она состоит из рамы 27 с бункером 28. На раме 27 с помощью шарниров 29 закреплены реверсивные сошники 30. В зависимости от направления движения несущей рамы сошники 30 автоматически перебрасываются на соответствующие упоры 31 для создания оптимальных углов врезания в почву, как при прямом, так и при реверсивном движении.
На фиг.10 изображена несущая рама с установленным на ней опрыскивающим оборудованием. Бак 32 с агрохимическим раствором расположен внутри несущей рамы, обеспечивая статическую устойчивость агрегата. Над рамой установлены складывающиеся форменные консоли 33 (крылья). Насос с системой форсунок 34 производит опрыскивание при движении агрегата.
Функционирование агромодуля осуществляется следующим образом.
С противоположных сторон обрабатываемого участка по линиям межевания перемещаются самоходные тяговые электрические лебедки, ведущие мотор-колеса которых имеют привод принудительного разворота, работающий с обратной связью от лазерных маркеров, трассирующих перемещение самоходных тяговых электрических лебедок по межевым проходам. Используя соответствующее навигационное оснащение в формате системы «ГЛОНАС» или GPS, самоходные тяговые электрические лебедки фиксируют себя в определенных точках межевых линий, образующих с поперечной осью находящейся между ними несущей рамы условную прямую осевую линию занимаемой полосы прохода (обработки). После фиксации одна из них включает тяговый привод и начинает фронтальное поступательное перемещение несущей рамы с соответствующим навесным агротехнологическим оборудованием вдоль осевой линии занимаемой полосы прохода. Другая лебедка контролирует перемещение несущей рамы с противоположной стороны. Для стабилизации траектории движения несущей рамы в направлении силы тяги используются тяговые дышла, соединенные с поворотными вилками, в которых установлены свободно вращающиеся путепрокладывающие диски. Для обеспечения коррекции перемещения несущей рамы, при ее отклонении от заданной траектории движения под воздействием случайных факторов, самоустанавливающиеся путепрокладывающие диски снабжены приводом принудительного разворота, работающим с обратной связью на основе соответствующей навигационной системы агромодуля. Дойдя до края занимаемой полосы прохода, несущая рама наезжает на консольный подъемник, которым снабжены обе лебедки, и поднимается им над землей. В этом положении обе самоходные тяговые электрические лебедки поднимают заглубляемые анкерные буры и перемещаются на смежную полосу прохода, подлежащую обработке, фиксируясь в соответствующих точках межевых линий, отстоящих от предыдущих точек фиксации на расстоянии, равном ширине несущей рамы (занимаемой ею полосы прохода). Несущая рама опускается на землю, и противоположная лебедка тянет ее в свою сторону и т.д. Процесс перехода агромодуля с обработанного участка на другой участок подобен переходу агромодуля на очередную полосу прохода (фиг.2).