Результат интеллектуальной деятельности: Посадочное устройство

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к ручным орудиям для посадки растений, например, черенков хмеля, клубней картофеля и посадочного материала других растений.

Известен меч для посадки лесных культур [1], содержащий лезвие, закрепленное на черенке посредством державки. Черенок может иметь поперечную раму. Меч имеет нажимную планку для обеспечения заглубления в почву с помощью ноги. Нажимная планка закреплена на державке. Для посадки саженцев меч внедряют в почву ударом руки или, нажимая ногой, образуют щель и движением меча вперед-назад расширяют щель, образуя конусную ямку. В образовавшуюся ямку вставляют саженец. Затем, меч внедряют в почву рядом с ямкой и движением вперед саженец приваливают пластом почвы. После посадки почву вокруг саженца утаптывают ногой.

Конструкции меча характерны следующие недостатки. Лезвийная часть конструкции имеет сложную конфигурацию, нарушение которой способствует снижению приживаемости саженцев, к тому же она сложна для изготовления и требует специальной оснастки. Движение меча вперед-назад способствует уплотнению почвы в зоне расположения корневой системы саженцев, что отрицательно скажется на приживаемости и последующем их развитии. Качественное расположение саженца в ямке возможно только при соответствующем наклоне туловища сажальщика. Процесс посадки саженцев с применением меча данной конструкции сопровождается чередованием наклона туловища оператора с последующим выпрямлением, что способствует достаточно быстрому возникновению усталостных явлений, снижению внимания и нарушению координации движения, что чревато нанесением травмы конечностей, особенно при ударном движении. Конструкцией меча не предусмотрено регулирование длины черенка по высоте и глубине посадки. Отсутствие механизма регулирования глубины посадки может привести к нарушению агротехнических требований к глубине заделки корневой системы саженцев.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является посадочное устройство [2], содержащее трубу, открытую с обоих концов, верхний конец которой снабжен воронкой и ручкой, а нижний конец лезвием. Одно лезвие жестко прикреплено к трубе, а другое лезвие шарнирно связано с педалью, к которой прикреплен один конец пружины. Другой конец пружины прикреплен к выступу на трубе. К жестко прикрепленному к трубе лезвию прикреплена одна сторона уголка, другая сторона которого служит для внедрения устройства в грунт. Благодаря выполнению на трубе отверстиям можно регулировать положение уголка относительно неподвижного лезвия по вертикали. Для автоматического запирания поворотного лезвия в открытом положении оно снабжено упором, а труба - подпружиненной защелкой, взаимодействующей с упорным фиксатором в виде стержня, упирающегося в защелку. Верхний конец стержня имеет вид крюка. К нижнему концу трубы жестко прикреплен болт с гайкой, взаимодействующий с защелкой через вырез. Вокруг болта намотана пружина, один конец которой удерживается против неподвижного лезвия, а другой - против защелки. Воронка снабжена вырезом с открытыми краями для отрезания избыточных сеянцев в брикете. При посадке сеянцев сажальщик втыкает лезвие посадочного устройства в землю, нажимая на выступ уголка. После этого сажальщик нажимает на педаль, тем самым открывая поворотное лезвие, и которое остается открытым за счет защелки. Затем сажальщик берет сеянец и отпускает его через воронку в трубу. Саженец, скользя по трубе, попадает в посадочное отверстие. Данное посадочное устройство также имеет существенные недостатки.

В качестве недостатков следует отметить сложность и многозвенность конструкции, что значительно снижает ее надежность. В процессе формирования лунки поворотное лезвие вызывает уплотнение ее стенок, что в последующем сдерживает развитие корневой системы сеянца. К тому же, для перевода поворотного лезвия в рабочее положение необходимо приложить значительное мускульное усилие ноги сажальщика. Неполный поворот поворотного лезвия может вызвать застревание брикета с сеянцем между лезвиями, глубина посадки сеянца ограничивается спусковым механизмом посадочного устройства. На качество посадки сеянца влияют размеры брикета, повышенные размеры способствуют его зависанию в трубе или в лезвиях, заниженные размеры могут нарушить ориентацию сеянца в трубе или в лунке. В этом случае наличие пустот между брикетами и стенками лунки снижает приживаемость сеянца. К тому же, попытка формирования брикета необходимого размера может привести к травмированию кисти сажальщика об острые края воронки. Конструкцией посадочного устройства не предусмотрено регулирование его размеров под рост сажальщика, что скажется на удобстве выполнения работы.

Целью изобретения является разработка посадочного устройства, конструкция которого позволяет приспособить устройство к конкретным антропологическим параметрам сажальщика, снизить его утомляемость и повысить производительность процесса и приживаемость черенков за счет более полного выполнения агротехнических требований к посадке черенков.

На фиг. 1 показан общий вид посадочного устройства (вид сбоку), где приняты следующие обозначения: 1 - секция нижняя, 2 - секция верхняя, 3 - рукоятка, 4 - насадка конусная, 5 - кронштейн (упор для ног), 6 - конус поворотный, 7 - элемент упругий, 8 - шарнир, на котором поворачивается поворотный конус.

На фиг. 2 (вид сбоку) показан отдельно нижний конец посадочного устройства с местным разрезом, который формирует непосредственно лунку в почве для размещения посадочного материала, где приняты следующие обозначения: 1 - секция нижняя, 6 - конус поворотный, 7 - элемент упругий, 8 - шарнир, на котором поворачивается поворотный конус, 9 - резиновый коврик.

На фиг. 3 (вид слева по фиг. 2) показан нижний конец поворотного устройства, обозначения те же, что и на фиг. 1 и 2.

Сущность устройства заключается в следующем. Вся конструкция собрана на нижней секции 1 (фиг. 1), представляющей собой полую трубу. В отверстие нижней секции телескопически вставлена верхняя секция 2, выполненная из трубы меньшего диаметра, которая может перемещаться вдоль нижней секции 1. Такая конструкция позволяет плавно менять длину устройства и подрегулировать ее под рост сажальщика. Верхняя секция фиксируется в нижней неподвижно с помощью винта, штифта или другим способом, что не представляет собой техническую сложность. Для упрощения на фиг. 1 конкретный вид крепежа не показан, место его расположения отмечено только пунктирной линией. Внутренней полости как верхней, так и нижней секций для снижения трения черенка о стенки, покрыты полимерным материалом, например, фторопластовым лаком. Фторопластовое покрытие также предохраняет посадочный материал от повреждений, сохраняет его ориентированность и предотвращает возможное зависание в процессе перемещения по внутренней полости посадочного устройства. У известных аналогов черенки выполнены цельными и длину их регулировать невозможно. Следующим узлом посадочного устройства является рукоятка 3, с помощью которой сажальщик определяет пространственное положение устройства в процессе работы. Конструкция рукоятки и ее крепление на верхней секции 2 устройства позволяют, во-первых, регулировать длину самой рукоятки, и, во-вторых, перемещать ее вдоль верхней секции 2 устройства. Рукоятка 3 фиксируется неподвижно на верхней секции 2 с помощью винта или штифта или другим способом и не представляет техническую сложность. Для упрощения на фиг. 1 вид крепления не показан, место его расположения отмечено только пунктирной линией. Такая конструкция рукоятки позволяет регулировать ее размеры под антропологические параметры конкретного сажальщика как по длине так и по росту

Кронштейн 5 (фиг. 1) закреплен на нижней секции 1 и служит упором для ног сажальщика в процессе внедрения посадочного устройства в почву. Кронштейн 5 одновременно является и ограничителем глубины внедрения посадочного устройства в почву. Кронштейн 5 закреплен на нижней секции 1 с возможностью перемещения вдоль секции, что позволяет при необходимости регулировать глубину посадки черенков хмеля и клубней картофеля, а также посадочного материала других растений.

На верхнем конце верхней секции 2 установлена конусная насадка 4, которая облегчает процесс направления черенков хмеля или клубней картофеля в полость верхней секции 2. Малый диаметр конического отверстия по размеру совпадает с диаметром отверстия верхней секции 2, что способствует беспрепятственному переходу черенков хмеля или клубней картофеля в отверстие верхней секции 2 и избежать их повреждения.

На фиг. 2 (вид спереди) показан нижний конец секции 2 с установленным на нем поворотным конусом 6 с закрепленным на нем упругим элементом 7. С целью снижения возможности повреждения посадочного материала внутренняя поверхность поворотного конуса покрыта резиновым ковриком 9, смягчающим удар черенка хмеля или клубня картофеля о поверхность поворотного конуса 6.

Нижний конец секции 1 срезан под углом, меньшим 45° (фиг. 1 и 3) и к плоскости среза через шарнир 8 прикреплен поворотный конус 6 и образующий с ней клиновидную рабочую поверхность. Совпадение размерных характеристик проката заготовок секции 1 и поворотного конуса 6 и равенство углов их среза обеспечивает прилегание поверхностей без перекоса с полным совпадением линии среза. В исходном положении (когда рабочий конец посадочного устройства еще не внедрен в почву) поворотный конус 6 под действием двухушковой пружины, установленной на оси шарнира 8, удерживается в закрытом положении, то есть, примыкает к плоскости среза секции 1. К свободному краю рабочей кромки конуса 6 прикреплены упругие элементы 7, например, в виде упругой проволоки. Упругие элементы 7 выходят за пределы рабочей кромки поворотного конуса 6.

Посадочное устройство применяется в следующей последовательности. Перед началом работы сажальщик регулирует (подгоняет) под свои антропологические параметры длину рукоятки 3 и высоту посадочного устройства перемещением рукоятки 3 и верхней секции 2 относительно нижней секции 1 и закрепляет неподвижно. Затем устанавливает глубину посадочной лунки перемещением кронштейна 5 на нижней секции 1 и закрепляет его неподвижно. Кронштейн 5 одновременно является упором для ноги сажальщика и регулятором глубины посадочной лунки. Кронштейн 5 также имеет возможность поворота в плоскости, перпендикулярной к оси устройства на 360°. Подготовка устройства к посадке на этом завершена. При посадке сажальщик внедряет посадочное устройство в почву, поддерживая его руками за рукоятку 3 и надавливанием ногой (левой или правой) на кронштейн 5. После внедрения устройства в почву до установленной глубины, то есть до контакта кронштейна 5 с почвой, сажальщик через конусную насадку 4 черенок хмеля или посадочный материал других растений направляет в полость верхней секции 2 посадочного устройства. Посадочный материал, перемещаясь по полости секций 2 и 1 доходит до резинового коврика 9 поворотного конуса 6. При внедрении устройства в почву элементы 7 упруго деформируясь, не оказывают столь значительного сопротивления процессу формирования лунки, в то же время способствуют разрыхлению ее уплотненной стенки, создавая капиллярные каналы для проникновения влаги и воздуха к корневой системе черенка, что в последующем благоприятно скажется на его приживаемости и развитии. Наличие конусной насадки 4, полимерного покрытия полостей секций 1 и 2 и резинового коврика 9 поворотного конуса 6 способствуют сохранению ориентации посадочного материала, предупреждают его зависание в полости секций и предохраняют от повреждения при контакте со стенками секций и поворотного конуса. Затем сажальщик за рукоятку 3 извлекает посадочное устройство из почвы. При этом, упругие элементы 7 цепляясь за стенку лунки, создают необходимое сопротивление и поворотный конус 6, преодолевая усилие двухусиковой пружины, поворачиваясь вокруг шарнира 8 открывается и освобождает черенок. Черенок под действием собственной массы остается в лунке, посадочное устройство при открытом положении поворотного конуса 6 извлекается из лунки. После полного извлечения поворотного устройства из лунки поворотный конус 6 под действием двухусиковой пружины закрывается и, тем самым обеспечивает готовность посадочного устройства к посадке следующего черенка. При этом возможны два варианта. Черенок можно поместить в полость посадочного устройства до его внедрения в почву или же после, кто как считает ему удобно. Посадочное устройство можно применить не только для посадки черенков хмеля, но для других растений, посадочный материал которых по размерам подходит отверстию в конусе насадки 4. Запас посадочного материала находится в ранце сажальщика.

Технический эффект заключается в снижении утомляемости сажальщика и повышении производительности процесса и качества посадки за счет приспособленности конструкции посадочного устройства к регулированию его рабочих органов, к антропологическим параметрам сажальщика и соблюдению агротехнических требований посевных и посадочных работ.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2145780. МПК А01С 5/02; A01G 23/00; А01В 1/00, Меч для посадки лесных культур.

2. Патент Российской Федерации №401032, МПК А01С 5/02; А01С 11/00, Посадочное устройство.