КОМБИНИРОВАННЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ УДОБРЕНИЙ
COMBINED AGGREGATE FOR SOIL PROCESSING AND APPLICATION OF LIQUID FERTILIZERS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к техническим средствам для рыхления почвы, механического уничтожения сорняков, окучивания растений с одновременным внутрипочвенным или поверхностным внесением пестицидов или корневой и некорневой подкормкой растений жидкими удобрениями.
Известен агрегат для подкормки и внесения гербицидов в прикорневую зону растений, включающий трактор с культиватором, у которого на параллелограммных подвесках с помощью грядилей установлены рабочие органы - лапы со стойками, к которым закреплены шланги для подачи жидких растворов из емкости (см. патент RU №2274992, кл. А01С 23/02, 2006 г.). Известный агрегат предназначен для выполнения нескольких специализированных функций. Конструкция рамы и рабочих органов не позволяет расширить функциональные возможности устройства.
Известен рабочий орган культиватора, включающий плоскорежущую лапу с S-образной стойкой (патент RU №2108013, кл. А01В 35/26, 1998 г.). Известное устройство эффективно работает на легких почвах за счет упругих колебаний S-образной стойки. Однако из-за узкой специализации такого культиватора его возможности очень ограничены.
Наиболее близким является техническое решение по патенту США №6199639, А01В 15/00, 2001 г., включающее поперечный брус с закрепленной на нем по одну сторону центрально расположенной системой навески на трактор, а также закрепленные посредством кронштейнов опорные колеса, а по другую сторону поперечного бруса закреплена посредством параллелограммного механизма секция, включающая копирующее колесо и снабженный удлинителем продольный грядиль с установленными на нем рабочими органами в виде рыхлителей с S-образными пружинными стойками, а на конце грядиля установлен дополнительный рыхлитель с отвалами для окучивания растений. Этот агрегат совмещает в себе достоинства вышеупомянутых технических решений, но его назначение и функциональные возможности также ограничены, в связи с чем он не может выполнять весь комплекс работ по обработке почвы и уходу за растениями в период вегетации.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по расширению функциональных возможностей агрегата, повышению его производительности и универсальности, снижению затрат по монтажу и демонтажу сменных рабочих органов, улучшению качества возделывания сельскохозяйственных культур, повышению эффективности обработки почвы, уничтожению сорняков и подкормке возделываемых культур, повышению надежности и стабильности протекания технологического процесса.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких удобрений, содержащий поперечный брус с закрепленными на нем по одну сторону центрально расположенной системой навески на трактор, а также закрепленными посредством кронштейнов опорными колесами, а по другую сторону поперечного бруса закрепленными посредством паралеллограмного механизма секциями, каждая из которых включает копирующее колесо и снабженный удлинителем продольный грядиль с установленными на нем рабочими органами, характеризуется тем, что опорные колеса закреплены посредством регулируемых опор на продольных консольных балках, установленных в концевых зонах поперечного бруса, с двух сторон которого в зоне опорных колес дополнительно закреплены парные кронштейны, на которых расположены опорные площадки для установки съемных емкостей с жидкими удобрениями, при этом емкости связаны с системой распределения удобрений агрегата, причем секции равномерно распределены по поперечному брусу, а продольный грядиль консольно закреплен на свободном нижнем конце вертикального удлиненного звена параллелограмного механизма, копирующее колесо закреплено выше грядиля на вертикальном удлиненном звене с возможностью регулирования его положения, при этом каждый грядиль выполнены в виде П-образного короба, снабженного монтажными элементами, выполненными в виде малого переднего, большого среднего и малого заднего последовательно расположенных в днище короба продольных прямоугольных окон, а боковые стенки короба снабжены соосно расположенными щелевыми прорезями и отверстиями квадратной формы, а внутри короба вдоль обеих продольных сторон переднего и заднего малых прямоугольных окон закреплены профильные щечки с отверстиями, при этом удлинитель грядиля снабжен отверстием, а на каждом грядиле закреплены сменные почвообрабатывающие орудия, либо S-образные пружинные стойки с культиваторными лапами и долотообразный рыхлитель с форсункой, связанной посредством трубопровода с системой распределения удобрений, либо стрельчатые лапы, либо правые и левые односторонние плоскорезы, либо долотообразные рыхлители, либо комбинированные рабочие органы, выполненные в виде культиваторных лап, закрепленных на вертикальных стойках снабженными установленными над лапами съемными двусторонними отвалами со съемными перистыми удлинителями.
Съемные S-образные пружинные стойки с культиваторными лапами закреплены на грядилях в их передней зоне в шахматном порядке, причем стойки боковых лап расположены со смещением по длине грядиля и закреплены посредством промежуточных держателей-кронштейнов в щелевых прорезях боковых стенок короба грядилей, а стойка центральной лапы закреплена в большом продольном окне днища короба, при этом долотообразный рыхлитель с форсункой закреплен в профильных щечках в зоне заднего малого продольного окна днища короба, а подводящий трубопровод закреплен в отверстии удлинителя грядиля.
Съемные вертикальные стойки стрельчатых лап закреплены в средней зоне грядилей, при этом стойка передней стрельчатой лапы закреплена в профильных щечках в зоне переднего малого продольного окна днища короба, а стойки боковых стрельчатых лап расположены со смещением по длине грядиля и закреплены в отверстиях квадратной формы боковых стенок короба.
Съемные вертикальные долотообразные рыхлители закреплены на грядилях в их концевых зонах, причем передние рыхлители закреплены в отверстиях квадратной формы боковых стенок короба посредством дополнительных держателей-кронштейнов, а задний рыхлитель закреплен в профильных щечках в зоне заднего малого продольного окна днища короба.
Съемная стойка стрельчатой лапы закреплена в передней зоне грядилей в большом продольном окне днища короба, при этом в концевой зоне грядилей в отверстиях квадратной формы боковых стенок короба посредством дополнительных держателей-кронштейнов закреплены стойки правого и левого односторонних плоскорезов.
Стойки комбинированных рабочих органов, выполненных в виде культиваторных лап с установленными над ними съемными двусторонними отвалами со съемными перистыми удлинителями, закреплены в профильных щечках в зоне переднего малого окна днища короба грядилей.
Долотообразные рыхлители выполнены в виде загнутых вперед стоек с заостренным нижним концом и снабжены держателями форсунки, расположенными на задней поверхности стоек долотообразных рыхлителей и выполненными в виде двух удлиненных пластин, закрепленных на стойке под углом к вертикальной плоскости и охватывающих форсунку свободными концами по ее длине таким образом, что нижние концы пластин расположены ниже выходного сопла форсунки.
Механизм регулирования положения опорных и копирующих колес выполнен в виде винтового механизма, корпус которого выполнен в виде полого цилиндра с мерной шкалой на наружной поверхности и жестко закрепленной гайкой в верхней зоне его внутренней полости и снабжен винтовым штоком с ручкой, взаимодействующим с гайкой полого цилиндра, при этом полый цилиндр снабжен кольцевой крышкой на верхнем конце, свободный конец винтового штока проходит в отверстии кольцевой крышки и взаимодействует с патрубком кронштейна опорных колес.
Комбинированный агрегат снабжен съемными форсунками для распыления пестицидов, установленными на удлинителе грядиля.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких удобрений, вид спереди. На фиг.2 - то же, вид сверху. На фиг.3 - то же, вид сбоку. На фиг.4 - секция со съемными одинарными стрельчатыми лапами. На фиг.5 - секция со съемными стрельчатыми лапами, расположенными в шахматном порядке. На фиг.6 - секция со съемными стрельчатыми лапами и правыми и левыми односторонними плоскорезами. На фиг.7 - секция со съемными долотообразными рыхлителями. На фиг.8 - секция с комбинированными рабочими органами в виде культиваторных лап с установленными над ними съемными двусторонними отвалами со съемными перистыми удлинителями. На фиг.9 - грядиль, вид сбоку. На фиг.10 - грядиль, разрез по А-А фиг.9. На фиг.11 - опорное колесо с винтовым механизмом, вид сбоку. На фиг.12 - то же, вид спереди. На фиг.13 - копирующее колесо с винтовым механизмом. На фиг.14 - долотообразный рыхлитель с форсункой, вид сбоку. На фиг.15 - долотообразный рыхлитель с форсункой, вид сзади. На фиг.16 - съемная форсунка для распыления пестицидов.
Комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких удобрений содержит поперечный несущий брус 1 с навесным центрально расположенным устройством 2. На несущем брусе 1 по одну его сторону по ходу движения агрегата в концевых зонах несущего бруса посредством охватывающих фигурных кронштейнов 9 консольно закреплены две продольные боковые балки 3, на которых посредством регулируемых опор 10 закреплены опорные колеса 8. С двух сторон поперечного бруса 1 в зоне опорных колес 8 дополнительно закреплены парные кронштейны 4, которые образуют опорные площадки для расположения емкостей 27. По другую сторону на поперечном брусе 1 располагаются секции 12, включающие копирующее колесо 11 и сменные рабочие органы. Каждую секцию 12 на поперечном несущем брусе 1 устанавливают посредством нижнего и верхнего кронштейнов 18, закрепленных на параллелограммном механизме 5, вертикальное звено 6 в каждом из механизмов выполнено удлиненным. На свободном нижнем конце каждого вертикального удлиненного звена 6 консольно установлен продольный грядиль 7, на котором устанавливаются различные сменные рабочие органы. Опорные колеса 8 агрегата установлены на продольных боковых балках 3 посредством регулируемых опор 10 с винтовым механизмом регулировки их положения. Копирующее колесо 11 установлено под острым углом на вертикальном звене 6 выше грядиля 7 и снабжено винтовым механизмом 13 регулировки его положения.
Рабочие органы, устанавливаемые на грядилях 7, являются сменными, могут быть выполнены либо в виде культиваторных лап 14 с S-образными пружинными стойками 15, предназначены для рыхления легких грунтов с дополнительным разрушением комков почвы за счет упругих колебаний S-образной стойки 15 и подрезания корней сорняков, либо в виде стрельчатых лап 16, закрепленных на вертикальных стойках 17, и предназначены для разных типов рыхления и глубокой обработки почвы, а также для подрезания корней сорняков. Рабочие органы могут быть выполнены либо в виде вертикальных долотообразных рыхлителей 19 и предназначены для обработки тяжелых глинистых и каменистых почв, а также для предварительной обработки грунта, либо в виде комбинированных рабочих органов, выполненных в виде культиваторных лап 20, закрепленных на вертикальных стойках 21, снабженных установленными над лапами 20 съемными двусторонними отвалами 22 со съемными перистыми удлинителями 23, и предназначены для формирования гребней и окучивания растений, а также для подрезания сорняков, либо в виде правого 24 и левого 25 односторонних плоскорезов, закрепленных на стойках 26, и предназначены для одностороннего рыхления и подрезания пласта и корней сорняков.
Средства для внесения жидких удобрений включают емкость 27 для жидких удобрений, систему 28 распределения удобрений, связанную с долотообразными рыхлителями 32 посредством трубопроводов 30. Долотообразные рыхлители 32 устанавливают в конце грядилей 7 и каждый из них - с защитными держателями 35 форсунки 34. Держатели 35 расположены на задней поверхности стоек 31 долотообразных рыхлителей 32 и выполнены в виде двух удлиненных пластин, закрепленных на стойках 31 долотообразных рыхлителей под углом к ее вертикальной плоскости. Защитные держатели 35 охватывают форсунку 34 свободными концами по ее длине таким образом, что их нижние концы 36 расположены ниже выходного сопла 33 форсунки 34. Емкости 27 закреплены с помощью хомутов 37 на опорных площадках и связаны посредством системы 28 распределения удобрений и трубопроводов 30 с форсунками 34 рыхлителей 32.
По мере необходимости агрегат оснащают съемными форсунками 38 для распыления пестицидов и устанавливают их на удлинителе грядиля 7 в его задней зоне. Форсунки 38 связаны с емкостями 27 посредством патрубков 39, трубопроводов 30 и системы 28.
Каждый продольный грядиль 7 имеет сложную конструкцию и предназначен для быстрого монтажа и демонтажа сменных рабочих органов. Каждый продольный грядиль 7 выполнен в виде П-образного короба и снабжен монтажными элементами. Основные монтажные элементы выполнены в виде продольных горизонтальных и последовательно расположенных в днище 40 короба малого переднего окна 41, большого среднего окна 42 и малого заднего окна 43. Часть монтажных элементов выполнена в виде горизонтальных щелевых прорезей 44, соосно расположенных в передней зоне боковых стенок 45 короба. Другая часть монтажных элементов выполнена в виде отверстий 46 квадратной формы, соосно расположенных в задней зоне боковых стенок 45 короба. Грядиль снабжен вертикальными щечками 47 с крепежными отверстиями 48, закрепленными внутри короба на нижней стороне днища 40 короба вдоль продольных стенок переднего малого окна 41 и вдоль продольных стенок заднего малого окна 43. Задний свободный конец короба снабжен удлинителем 49 с отверстием 50. Горизонтально расположенное окно 42 и щелевые прорези 44 предназначены для крепления съемных S-образных стоек 15 лап 14. Отверстия 46 квадратной формы и профильные передние щечки 47 окна 41 предназначены для установки стоек 17 стрельчатых лап 16. Для крепления долотообразных рыхлителей 19 используют профильные передние щечки 47 окна 41 и задние монтажные элементы отверстия 46 квадратной формы, профильные задние щечки 47 окна 43. Для крепления односторонних плоскорезов 24 и 25 используют отверстия 46 квадратной формы. Для установки комбинированных рабочих органов, выполненных в виде культиваторных лап 20 со стойками 21 и съемными двусторонними отвалами 22 с перистыми удлинителями 23, используют профильные передние щечки 47 окна 41. Стойки 31 долотообразных рыхлителей 32 крепят на грядиле 7 в задних щечках 47. Механизм регулировки положения опорных колес 8 и механизм 13 регулировки положения копирующих колес 11 имеют сходную конструкцию. Корпус механизма выполнен в виде полого цилиндра 51 с мерной шкалой 52 на наружной поверхности и закрепленной гайкой 53 в верхней зоне внутренней полости цилиндра 51. Механизмы снабжены винтовым штоком 54, взаимодействующим с закрепленной гайкой 53 полого цилиндра 51. Шток 54 снабжен ручкой управления 55 на свободном верхнем конце. Полый цилиндр 51 снабжен кольцевой крышкой 56 на верхнем конце, с отверстием, сквозь которое проходит винтовой шток 54. Полый цилиндр 51 механизма опорных колес 8 жестко соединен с продольной балкой 3, а полый цилиндр 51 механизма 13 регулирования копирующих колес 11 жестко соединен с вертикальным удлиненным звеном 6.
Комбинированный агрегат со съемными рабочими органами для обработки почвы и съемными средствами для внесения жидких удобрений является многофункциональным. В комплектацию, предназначенную для рыхления почвы, подрезания сорняков и внесения удобрений, входят секции со съемными S-образными пружинными стойками 15 с культиваторными лапами 14, закрепленными на грядилях 7 в их передней зоне в шахматном порядке, и долотообразный рыхлитель 32 с форсунками 34, закрепленные на грядилях 7 в их концевой зоне. Стойки 15 боковых лап 14 расположены со смещением по длине грядиля 7 и закреплены на нем посредством промежуточных держателей-кронштейнов 57 в щелевых прорезях 44 боковых стенок 45 короба грядилей 7. Стойка 15 центральной лапы 14 закреплена в среднем большом продольном окне 42 днища 40 короба. Правый и левый концевые грядили 7 имеют только по одной стойке 15, расположенной с внутренней стороны агрегата. Съемные емкости 27 для жидких удобрений установлены на опорных площадках, образованных парными кронштейнами 4 в передней зоне агрегата, и связаны с форсунками 34 долотообразных рыхлителей 32 посредством системы 28 распределения удобрений и трубопроводов 30.
При комплектации комбинированного агрегата, предназначенного для формирования гребней, окучивания растений и подрезания корней сорняков, он имеет комбинированные рабочие органы, выполненные в виде культиваторных лап 20 на стойках 21 с установленными над лапами съемными двусторонними отвалами 22, снабженными перистыми удлинителями 23, установленные в профильных щечках 47 переднего малого окна 41.
При комплектации комбинированного агрегата, предназначенного для обработки тяжелых глинистых и каменистых почв, а также для предварительной обработки грунта устанавливают долотообразные рыхлители 19, закрепленные на грядилях 7 следующим образом: передний центральный рыхлитель 19 закреплен в профильных щечках 47 окна 41, задний центральный рыхлитель 19 закреплен в профильных щечках 48 окна 43, а боковые рыхлители 19 закреплены поочередно с разных сторон грядиля 7 в отверстиях 46 квадратной формы посредством промежуточных держателей-кронштейнов 57.
Комбинированный агрегат, предназначенный для разных типов рыхления и глубокой обработки почвы, для подрезания корней сорняков, а также для одностороннего рыхления и подрезания пласта, имеет следующую комплектацию. Центральные грядили 7 оснащены закрепленными в профильных щечках 47 окна 41 с помощью стоек 17 стрельчатыми лапами 16 и закрепленными поочередно с разных сторон грядиля 7 в отверстиях 46 квадратной формы односторонними плоскорезами 24 и 25. Правый концевой грядиль 7 имеет только закрепленную в профильных щечках 47 окна 41 с помощью стойки 17 стрельчатую лапу 16 и закрепленный слева в отверстиях 46 квадратной формы односторонний правый плоскорез 24. Левый концевой грядиль 7 соответственно имеет лапу 16 и левый плоскорез 25.
Комплектация комбинированного агрегата и конструкция грядилей 7 достаточно универсальны и позволяют агрегатировать его одновременно и с другими вышеперечисленными устройствами, или при необходимости демонтировать часть из них. Съемные форсунки 38 для распыления пестицидов вместе с емкостями 27, трубопроводами 30 и системой 28 устанавливают на агрегате в комбинации с любыми рабочими органами для обработки почвы. Культиваторные лапы 14 со съемными S-образными пружинными стойками 15 можно использовать отдельно для обработки почвы без долотообразных рыхлителей 32 с форсунками 34, демонтировав при этом емкости 27 и систему 28. Универсальные приспособления для монтажа и демонтажа позволяют легко и быстро производить установку и съем оборудования, многократно используя за сезон комбинированный агрегат в разной комплектации.
Комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких удобрений применяется во всех почвенно-климатических зонах и имеет широкий спектр назначения: для предпосевной, послепосевной обработки всех видов почвы, внесения удобрений, формирования гряд и окучивания растений, прополки сорняков и подрезания пласта. Конструкция рамы комбинированного агрегата для обработки почвы и внесения жидких удобрений проста и функциональна. Она обеспечивает необходимую жесткость и независимость регулировки всех рабочих органов. Все рабочие органы легко снимаются и заменяются наиболее изнашиваемые части.
Комбинированный агрегат для обработки почвы и внесения жидких удобрений работает следующим образом. Комбинированный агрегат с культиваторными лапами 14, имеющими съемные S-образные пружинные стойки 15 и долотообразные рыхлителей 32 с форсунками 34, оснащенный съемной емкостью 27 с жидкими удобрениями и системой 28 распределения удобрений, обрабатывает почву междурядий, разрыхляя ее и подрезая корни сорных растений. Во время движения агрегата в обработанные междурядья вносятся жидкие удобрения, предназначенные для разрастающейся корневой системы культурных растений. В этой же комплектации агрегат используют для внесения гербицидов в междурядья.
Комбинированный агрегат, оснащенный комбинированными рабочими органами в виде культиваторных лап 20 со стойками 21 и съемными двусторонними отвалами 22, снабженными перистыми удлинителями 23, эффективно рыхлит почву междурядий, формирует гребни, окучивает культурные растения и подрезает корни сорняков. Одновременно при необходимости вносят удобрения в прикорневую зону культурных растений. Комбинированный агрегат, оснащенный съемными долотообразными рыхлителями 19, используют для обработки тяжелых глинистых и каменистых почв, а также для предварительной обработки грунта. Комбинированный агрегат, оснащенный стрельчатыми лапами 16 и односторонними плоскорезами 24 и 25, предназначен для разных типов рыхления и глубокой обработки почвы, для подрезания корней сорняков, а также для одностороннего рыхления и подрезания пласта. В такой комплектации при использовании дополнительного оборудования его можно использовать для одновременной обработки растений пестицидами и гербицидами.
Конструкция агрегата обеспечивает необходимую глубину заглубления всех рабочих органов. Каждый рабочий орган культиватора эффективно выполняет несколько функций. Многофункциональный агрегат в разной комплектации используется весь сельскохозяйственный сезон, начиная с первичной обработки почвы и заканчивая подзимней обработкой полей. Благодаря простой и эффективной конструкции механизмов регулировки положения опорных колес 8 и копирующих колес 11 в виде полого цилиндра 51 с застопоренной гайкой 53 во внутренней полости цилиндра 51 и винтовым штоком 54, снабженным ручкой управления 55 на свободном верхнем конце, все регулировки высоты и заглубления рабочих органов выполняется легко и быстро.
Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу расширения функциональных возможностей агрегата, повышения его производительности и универсальности, улучшения монтажа и демонтажа рабочих органов, улучшения качества возделывания сельскохозяйственных культур, повышения эффективности обработки почвы, уничтожения сорняков и подкормки возделываемых культур, повышения надежности протекания технологического процесса.