Результат интеллектуальной деятельности: Агрегат для формирования гребневидного почвенного фона с дифференцированным по слоям распределением минеральных удобрений под развитие картофеля

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к обработке почвы с одновременным внесением удобрений перед посадкой картофеля.

Известен способ подготовки почвенной зоны под развитие картофеля и устройство для его осуществления (Патент Российской Федерации №2629283, МПК А01В 79/02, А01С 21/00, А01В 49/06, А01В 13/02, А01В 13/14, А01В 33/06, 2017 г.), предполагающий создание для развития растений картофеля гребневидного, рыхлого, мелкокомковатого почвенного фона с соответствующим периодам вегетации клубней дифференцированным объемным распределением минеральных удобрений в обработанной устройством почве. При этом внесение удобрений в почву осуществляется послойно, чтобы их максимальное содержание было на глубине 25…30 см с уменьшением этого содержания к поверхности почвы.

Устройство для осуществления способа содержит расположенную на раме с колесами клинообразную стойку, смонтированные на ее задней части тукопровод, а в нижней части лемеха, треугольные рыхлительные выступы, продолжение которых выполнено в виде зубьев, расположенных на поверхности башмака.

Клинообразная стойка снабжена долотом, которое вместе с лемехами, установленными на башмаке, образует увеличивающийся по направлению движения треугольный свод, внутри которого под тукопроводом установлен тукорассеиватель с поверхностью, образованной вращением с внешней стороны сектора окружности.

Позади клинообразной стойки на раме установлены бункер для минеральных удобрений с дозирующим устройством, вентилятор. В нижней части рамы параллельно друг другу установлены два ножа-удобрителя, каждый из которых проходит через свой полый вал вертикальной фрезы и имеющие в нижней задней по направлению движения части почвозаглубляющейся своей части боковой срез, в овальное отверстие которого установлены на разных уровнях и на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа туконаправительные пластины. За ножами-удобрителями на раме закреплены дисковые окучники.

Недостатками существующего устройства для подготовки почвенной зоны под развитие картофеля является низкое качество перемешивания удобрений с обрабатываемой устройством почвой и распределения их по объему обработанного почвенного пласта в его вертикальном и горизонтальном направлениях, что связано с примененной на устройстве компоновкой верхнего яруса рабочих органов и конструкцией – ножей-удобрителей и вертикальных почвообрабатывающих фрез: так для эффективного перемешивания с почвой вносимых ножами-удобрителями минеральных удобрений в обработанном устройством объеме почвы по вертикальному направлению отсутствует использование для перемешивания удобрений с почвой процесса падения приподнятого поверхностями башмака с расположенными на этих поверхностях треугольными рыхлительными выступами пласта почвы, в результате чего внесенные через туконаправительные пластины ножей-удобрителей минеральные удобрения перемешиваются с почвой и распределяются по ее объему ножами почвообрабатывающих вертикальных фрез только в горизонтальном направлении, группируясь в объеме обработанной почвы в виде лент, что, в свою очередь, снижает эффективность внесенных минеральных удобрений, а следовательно, урожайность картофеля. Размещение ножей-удобрителей своей продольной осевой линией на оси вращения вертикальных почвообрабатывающих фрез может обеспечить только однократное по ходу движения работающего устройства и определенное направлением и скоростью вращения каждой из вертикальных фрез воздействие со стороны совершающего поступательно-вращательное движение ножа вертикальной почвообрабатывающей фрезы на внесенную в процессе движения устройства ножом-удобрителем полосу минеральных удобрений в общем объеме подготавливаемой устройством для развития растений картофеля почвенной зоны, что не позволяет качественно перемешать и распределить в подготавливаемой для развития растений картофеля почвенной среде минеральные удобрения в горизонтальном направлении.

Помимо обозначенных недостатков, расположение режущей кромки ножей почвообрабатывающих вертикальных фрез по центру ножа своим негативным воздействием на распределение вносимых ножами-удобрителями минеральных удобрений в горизонтальном направлении будет иметь следующее: при вхождении ножей в послойные ленты внесенных ножами-удобрителями минеральных удобрений, часть удобрений, которая будет оказываться на стороне внешней грани от режущей кромки ножей будет отталкиваться данной внешней гранью режущей кромки за пределы зоны активного, за счет поступательно-вращательного движения ножей, воздействия вертикальных почвообрабатывающих фрез, что также снижает качество перемешивания и распределения в обрабатываемой устройством почве минеральных удобрений, а, следовательно, уменьшает урожайность картофеля.

Кроме того, компоновка ножей-удобрителей своей продольной осевой линией на оси вращения вертикальных почвообрабатывающих фрез усложняет конструкцию и ухудшает надежность работы конического редуктора привода вертикальных почвообрабатывающих фрез.

Так же при осуществлении привода почвообрабатывающих вертикальных фрез от опорно-двигательных колес устройства на тяжелых, обладающих высоким сопротивлением обработке, почвах качество обработки и сопряженных с почвообработкой процессов перемешивания и распределения фрезами вносимых ножами-удобрителями минеральных удобрений будет ухудшаться с возрастанием сопротивления почвы вследствие возникновения проскальзывания опорно-двигательных колес по опорной поверхности почвы из-за высокого сопротивления качению данных колес.

Технической задачей изобретения является повышение урожайности товарного картофеля посредством повышения качества перемешивания и распределения в почве минеральных удобрений по всему объему обработанного почвенного пласта в его вертикальном и горизонтальном направлениях.

Поставленная задача достигается предлагаемым устройством.

Отличием от прототипа является то, что ножи-удобрители заявляемого агрегата располагаются перед по ходу движения агрегата почвообрабатывающими вертикальными фрезами, в зоне схода приподнятого поверхностями башмака с расположенными на этих поверхностях треугольными рыхлительными выступами пласта почвы, что позволяет использовать для более качественного перемешивания с почвой вносимых ножами-удобрителями минеральных удобрений в обработанном агрегатом объеме почвы по вертикальному направлению процесс спадания с поверхностей башмака с расположенными на этих поверхностях треугольными рыхлительными выступами почвы, а также обеспечить на внесенные ножами-удобрителями послойные ленты минеральных удобрений в обработанном объеме почвы двукратное и в разных направлениях со стороны каждого из ножей вертикальных фрез воздействие, что улучшает перемешивание и распределение удобрений в почве в горизонтальном направлении, повышая эффективность внесенных удобрений, а следовательно урожайность картофеля. При этом, почвообрабатывающие вертикальные фрезы получают привод от вала отбора мощности агрегатирующего данную сельскохозяйственную машину трактора и имеют на своих ножах режущую кромку, расположенную на наиболее удаленном от оси вращения фрезы краю полотна ножа, что также позволяет повысить качество почвообработки вертикальными фрезами, перемешивания и распределения ими минеральных удобрений в обработанном почвенном пласте.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен агрегат для формирования гребневидного почвенного фона с дифференцированным распределением минеральных удобрений под развитие картофеля; на фиг. 2 - схема распределения и перемешивания с почвой почвообрабатывающими вертикальными фрезами внесенных ножами-удобрителями минеральных удобрений: а - схема распределения и перемешивания с почвой минеральных удобрений, осуществляемая прототипом; б - схема распределения и перемешивания с почвой минеральных удобрений, осуществляемая заявляемым агрегатом.

Агрегат для формирования гребневидного почвенного фона с дифференцированным распределением минеральных удобрений под развитие картофеля содержит расположенную на раме 1 с колесами клинообразную стойку 5, смонтированные на ее задней части тукопровод, а в нижней части - лемеха 6, треугольные рыхлительные выступы 9, продолжение которых выполнено в виде зубьев. Причем клинообразная стойка 5 снабжена долотом 7, которое вместе с лемехами 6, установленными на башмаке, образует увеличивающийся по направлению движения треугольный свод, внутри которого под тукопроводом установлен тукорассеиватель 10 с поверхностью, образованной вращением с внешней стороны сектора окружности. Треугольные рыхлительные выступы 9 расположены на поверхности башмака. Позади клинообразной стойки 5 на раме 1 установлены бункер минеральных удобрений 2 с дозирующим устройством, вентилятор 4, почвообрабатывающие вертикальные фрезы 13, дисковые окучники 14, а в нижней части рамы параллельно друг другу - два ножа-удобрителя 11. Ножи-удобрители 11 располагаются по ходу движения агрегата перед почвообрабатывающими вертикальными фрезами 13, в зоне схода приподнятого поверхностями 8 башмака с расположенными на этих поверхностях треугольными рыхлительными выступами 9 пласта почвы. При этом, почвообрабатывающие вертикальные фрезы 13 получают привод от вала отбора мощности, агрегатирующего данную сельскохозяйственную машину трактора, и имеют на своих ножах режущую кромку, расположенную на наиболее удаленном от оси вращения фрезы краю полотна ножа, а дисковые окучники 14 закреплены после почвообрабатывающих вертикальных фрез 13.

В зоне схода почвенного пласта с отвальных поверхностей 8 башмака и установленных сверху этих поверхностей треугольных рыхлительных выступов закреплены два ножа-удобрителя 11, имеющие в нижней почвозаглубляющейся задней по направлению движения своей части боковой срез, в овальное отверстие которого установлены на разных уровнях и на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа туконаправительные пластины 12. При этом ножи-удобрители И связаны с бункером 2 минеральных удобрений и дозирующим устройством 3 соединительными магистралями.

За ножами-удобрителями 11 на одноименных по ходу их движения осевых линиях на раме 1 установлены две почвообрабатывающие вертикальные фрезы 13, которые осуществляют свой привод от вала отбора мощности трактора (не показан на фигуре) и имеют на своих ножах расположение режущей кромки на наиболее удаленном от оси вращения фрезы 13 краю полотна ножа.

После почвообрабатывающих вертикальных фрез на раме 1 закреплены дисковые окучники 14.

Агрегат работает следующим образом.

В бункер 2, установленный на раме 1 с колесами, засыпают минеральные удобрения. Туконаправительные пластины 12 устанавливают на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа-удобрителя 11. Затем от движителя агрегат приводится в движение. При установившемся движении лемеха 6 и долото 7 подрезают в горизонтальной плоскости нижний пласт почвы, который затем попадает на наклонные к направлению движения отвальные поверхности 8 башмака с установленными на ней треугольными рыхлительными выступами 9, проходя по которым структура нижнего обрабатываемого слоя почвы становится рыхлой и мелкокомковатой. Пройдя поверхность башмака 8, за счет того, что треугольные рыхлительные выступы 9 имеют свое продолжение за его поверхностью в виде зубьев, структурированная почва частично осыпается вниз в промежутки между рыхлительными выступами 9, а частично после схода с них. Это обеспечивает лучшее перемешивание почвы с минеральными удобрениями, сходящими с тукорассеивателя 10, который за счет своей поверхности направляет их на осыпающуюся с башмака 8 почву. При этом большая часть удобрений, поступающая из бункера 2 через дозирующее устройство 3 по соединительным магистралям, увлечется на нижний уровень обрабатываемого слоя с постепенным уменьшением их содержания выше нижнего уровня.

Смонтированные в зоне схода почвенного пласта с отвальных поверхностей 8 башмака ножи-удобрители 11 вносят минеральные удобрения, поступающие из бункера 2 через дозирующее устройство 3 и соединительные магистрали под действием потока воздуха от вентилятора 4, в обрабатываемый верхний слой почвы на различных его уровнях посредством туконаправительных пластин 12. При этом за счет того, что ножи-удобрители 11 вносят удобрения в спадающую с отвальных поверхностей 8 башмака почву улучшается их перемешивание и распределение в вертикальном направлении.

Вертикальные фрезы 13 перемешивают внесенные ножами удобрителями 11 удобрения с почвой, и за счет направления своего вращения навстречу друг другу со стороны дисковых окучников 14 перемещают большую их часть в горизонтальной плоскости к центру формируемого окучниками 14 гребня. В результате образуется гребень, который имеет оптимальное для возделывания в нем картофеля размещение минеральных удобрений с качественным их перемешиванием и распределением по обработанному агрегатом объему почвенного пласта.