ОГНЕВОЙ КУЛЬТИВАТОР

Предполагаемая полезная модель относится к сельскохозяйственному производству, в частности, к машинам для борьбы с семенами сорных растений.
Большая засоренность почвы в сельском хозяйстве сдерживает проведение ряда агротехнических мероприятий, направленных на повышение эффективности земледелия.
Сорняки распространяются чаще всего семенами и реже -вегетативными органами.
Особенность семян сорных растений состоит в том, что они способны сохранить жизнеспособность даже после многих лет пребывания в почве.
Установлено, что семена звездчатки средней, горчицы полевой, пастушьей сумки, щирицы запрокинутой, донника желтого сохраняли жизнеспособность после 30-летнего погребения в почве, а семена вьюнка полевого, щавеля курчавого, горчицы черной в этих условиях не теряли всхожести даже через 50 лет [1].
Поэтому борьба с семенами сорных растений является одной из важных задач сельскохозяйственного производства.
Известны способы и машины для термической (огневой) [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11], а также для термической (горячей водой) [12] борьбы с сорными растениями.
Указанные способы и машины используются для борьбы с самим растением, т.е. направлены на прекращение его жизнедеятельности, но не приведены данные по уничтожению его семян.
Известен способ термической (огневой) обработки семян сорных растений [13].
Указанный способ имеет недостаток, состоящий в том, что при движении газовой горелки в направлении наклоненных щитом растений не исключена возможность закрытия сопла горелки одним или несколькими низкорослыми (т.е. не наклоненными) растениями. Это обстоятельство может привести к отрыву пламени горелки, последующему накоплению газа и, при определенных соотношениях газа и воздуха (кислорода), его взрыву.
Кроме того, плоский щит не обеспечивает концентрацию семян сорняков перед факелом пламени горелки, а при всегда имеющей место их изреженности, будет наблюдаться перерасход газа и горючего движителя.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ термической (огневой) борьбы с семенами сорных растений, осуществляемым горизонтально-расположенным щитом, выполненным в виде продольных гофр с подачей факела пламени под щит в направлении движения горелок по оси впадин гофр [14].
В соответствии с этим техническим решением, для осуществления указанного способа, при движении огневого культиватора сорные растения наклоняют горизонтально-расположенным щитом с продольными гофрами, при этом вершины стеблей растений скользят по внутренней поверхности гофр в направлении их выпуклостей, где они и скапливаются, а факел пламени подают под щит в направлении движения горелок по оси впадин гофр. При этом факел пламени каждой горелки разделяется впадиной, находящейся над ней (горелкой) гофры, на две части и каждая из них (часть) поднимается к выпуклости гофры, где сконцентрированы семена сорных растений.
Однако, недостатком данного технического решения является то, что, в силу различного строения стеблей сорных растений, их вершины не всегда скользят по внутренней поверхности гофр в направлении их
выпуклостей и, следовательно, там не могут скапливаться. Согласно [15], стебли сорных растений бывают ветвистые, оттопырено-ветвистые, растопырено-ветвистые, раскидистые, сильно ветвистые, приподнимающиеся, разветвленные, лазящие, нитевидные, раскидисто-ветвистые и др.
Принимая во внимание такое разнообразие строения стеблей, а также то, что в процессе произрастания растений они не отстоят обособлено друг от друга, а, напротив, их боковые побеги переплетаются с побегами соседних растений, образуя при этом хаотичную, но «монолитную» массу, разделить их пассивными гофрами практически невозможно. Большая часть такой массы растений не подвержена разделению ее на отдельные растения или полосы растений впадинами гофр щита вследствие сравнительно больших усилий по проведению такой работы для разделения.
Проверкой и подтверждением этой гипотезы служило изготовление нами гофрированных щитов с различным радиусом волнообразной образующей гофр из листового прозрачного органического стекла и проведение соответствующих этому процессу экспериментов (осуществление движения щитов над растениями, наблюдение за процессом наклона и разделения или не разделения массы сорняков и т.д.).
Было установлено, что масса сорняков, в силу указанных обстоятельств (переплетение побегов соседствующих растений), без внедрения в эту «монолитную» массу делителя (клина), например, вертикально-расположенной плоской жесткой пластины, в подавляющем большинстве случаев не разделяется на отдельные растения или на их полосы впадинами гофр щита и, соответственно, таким образом не обеспечивается выполнение технологического процесса и улучшение качества огневой обработки семян сорных растений.
Целью предполагаемой полезной модели является выполнение технологического процесса и улучшение качества огневой обработки семян сорных растений
Указанная цель достигается тем, что в передней торцевой части по ходу движения огневого культиватора, каждая впадина гофр щита в нижней своей точке снабжена жестко-закрепленным на ней вертикально-расположенным плоским жестким делителем, высота которого (делителя) равна или больше максимальной высоты стеблей обрабатываемых сорных растений, выступающих над нижней точкой впадин гофр щита.
Сущность предполагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показано схема огневого культиватора, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, аксонометрическая проекция.
Технологический процесс огневой обработки сорных растений осуществляется следующим образом.
При поступательном движении горизонтально-расположенного щита 1, выполненного в виде продольных гофр с волнообразной образующей на высоте от уровня почвы, меньшей высоты расположения семян 2 на стеблях 3 сорного растения, вертикально расположенный плоский жесткий делитель 4 внедряется в массу сорных растений и разделяет их на отдельные растения или на полосы, ширина которых (полос) равна половине шага впадин гофр щита 1.
Разделенную делителем 4 массу растений в виде отдельных растений или полос растений, щит 1 наклоняет на угол, не превышающий предел упругой деформации их стеблей. При этом каждая разделенная часть массы растений полностью рассредоточивается нижними частями (впадинами) гофр щита 1 и в силу своих упругих свойств вершины стеблей 3 сорных растений скользят по внутренней поверхности гофр в направлении их вершин (выпуклостей), где и скапливаются. Факел
пламени 5 горелок 6, которые (горелки) располагают под впадинами гофр щита 1 подают в направлении движения горелок 6 по оси впадин гофр щита 1. При этом факел пламени 5 каждой горелки 6 разделяется впадиной, находящейся над ней гофры, на две части (правую и левую), каждая из которых, естественно, поднимается к вершине выпуклой части гофры, т.е. туда, где сконцентрированы семена 2 сорных растений. Аналогичное явление наблюдается с рядом расположенными горелками 6. Обработка сконцентрированных семян 2 сорных растений у вершин выпуклой части гофр производится факелом пламени 5 с двух сторон и обеспечивает, тем самым, наибольшую эффективность их уничтожения.
В связи с тем, что высота плоского жесткого делителя 4 равна или больше максимальной высоты стеблей 3 обрабатываемых сорных растений, выступающих над нижней точкой впадин гофр щита 1, разделению массы растений на отдельные растения или на полосы растений подлежат все обрабатываемые сорные растения, обеспечивая выполнение технологического процесса и улучшение качества огневой обработки семян сорных растений.
Источники информации
1. Земледелие. Баздырев Г.И., Лошаков В.Г., Пупонин А.И. и др.; под ред. А.И.Пупонина. - М.: Колос, 2000. - 552. (Учебник для студентов высш. учеб. заведений).
2. Копалиани А.У. Исследование эффективности термического метода борьбы с сорной растительностью. Автореф. дисс. на соискание учен. степени док. с.х.. наук. Тбилиси, 1975.
3. Чигаев И. Огневой культиватор на землянике.- Садоводство, 1976, №1.
4. Огневой культиватор, патент США №3727346, публикация 17.04.73, кл А01М 15/00.
5. Баранов Г.И. Огневой культиватор, авт. свид. СССР№599778, кл. А01М 21/04, 1978.
6. Сейтменбетов Т. С.Опыт применения огневого культиватора для обработки внутрихозяйственных оросителей. Механизация уборки риса и послеуборочной обработки почвы в Каз. ССР, 1987, с.33-40.
7. Askard I. Effekts of flame weeding on weed species at different developmenc stages. Weed Res.6 1995: vol.35, №5, p.397-411.
8. Askard I. Flame weeding effect of fuel pressure and tandem burners. Weed Res, 1997, vol.37, №2, p.77-86.
9. Morgan W.C. Aletematives tj Herbicides. - Plant Protekt Q, 1989, v.4, №1, p.33-36.
10. Пустовалова Е.В., Пустовалов B.C. и Пустовалов А.В. Способ термической обработки сорных растений. Патент РФ №2112376, кл. А01М 21/04, 1993.
11. Пустовалов А.В., Шиповский А.К., Гордеев А.С. и Пустовалов B.C. Огневой культиватор для пропашных культур. Патент РФ №2231260, кл. А01М 21/04, 2002.
12. Пустовалов А.В., Шиповский А.К., Белоус Н.М. и Пустовалов B.C. Способ термической обработки сорных растений. Патент РФ №2260946, кл. А01М 21/04, 2003.
13. Пустовалов А.В., Шиповский А.К., и Пустовалов B.C. Способ термической (огневой) обработки семян сорных растений. Патент РФ №2229228, кл. А01М 21/04, 2002.
14. Пустовалов А.В., Шиповский А.К., и Пустовалов B.C. Способ термической (огневой) борьбы с семенами сорных растений. Патент РФ №2236788, кл. А01М 21/04, 15/00 2003.
15. Фисюнов А.В. Сорные растения. - М.: Колос, 1984. - 320 с.