Результат интеллектуальной деятельности: Многофункциональный агрегат для обработки почвы

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к обработке почвы с одновременным внесением удобрений.

Системой земледелия Краснодарского края предусмотрено обязательное основное внесение минеральных удобрений под основную обработку почвы [см. Система земледелия Краснодарского края на агроландшафтной основе. - Краснодар, 2015., 352 с.]. Вносятся удобрения специальными машинами (разбрасывателями), а затем запахивается плугами или заделываются другими почвообрабатывающими орудиями. Такой способ внесения удобрений и обработки почвы - трудоемкий и требует две отдельные машины, что приводит к увеличению затрат и снижению прибыли. Кроме того, агротехническими требованиями предусмотрено фосфорные удобрения вносить на дно борозды при вспашке плугом, а азотные и калийные - на поверхность почвы и затем запахивать, перемешивая туки по всему пахотному слою (см. там же, с. 352).

Недостаток машин для поверхностной обработки почвы состоит в том, что удобрения вносятся на небольшую глубину по сравнению со вспашкой и не используются корневой системой растений после входов, за исключением азотных, которые промываются в нижние слои почвы атмосферными осадками.

Известен комбинированный агрегат для основной обработки почвы (см. патент на изобретение РФ2444169, кл. А01В 49/02, 2012 г.), содержащий энергосредство с несущей рамой, на которой симметрично установлены право- и левооборачивающие плужные корпуса с лемехами, отвалами и стойками, опорное колесо, поворотный механизм с кронштейнами, связанными с приводом и опорно-выравнивающий каток, кинематически связанный с рамой посредством тяг.

Недостатком аналога является отсутствие возможности совместного выполнения отвальной вспашки и внесения твердых минеральных удобрений.

Совместную вспашку с одновременным внесением твердых минеральных удобрений выполняет многофункциональный агрегат для обработки почвы (см. Пат. RU 2687201 C1, А01В 49/06, А01В 17/00, 2018 - прототип), содержащий энергосредство с несущей рамой, на которой симметрично установлены право- и левооборачивающие плужные корпуса с лемехами, отвалами и стойками, опорное колесо, поворотный механизм с кронштейнами, связанными с приводом и опорно-выравнивающий каток, кинематически связанный с рамой посредством тяг, и выполненный в виде рамы, на которой последовательно установлены батареи секций игольчатых и ножевых дисков соответственно с ведущей и ведомой звездочками, соединенными между собой цепной передачей, причем диаметр ведущей звездочки, в 1,5 раза больше ведомой, а тяга, соединяющая опорно-выравнивающий каток с несущей рамой энергосредства выполнена в виде карданного вала с шарнирами Гука, один из которых установлен на несущей раме энергосредства, а второй - на раме опорно-выравнивающего катка, при этом передняя часть энергосредства имеет дополнительную раму, на которой установлен орган для внесения удобрений в виде фронтального бункера с регулируемой заслонкой и разбрасывающим диском, с нижней стороны бункера установлен дополнительный приводной двигатель, на валу которого закреплен разбрасывающий диск, при этом регулируемая заслонка и приводной двигатель имеют беспроводную связь с системой управления, которая установлена в салоне энергосредства, Однако недостатком прототипа является то, что он не выполняет агротребования по внесению фосфорных удобрений на дно борозды.

Техническим результатом предлагаемого агрегата является возможность основного внесения удобрений под вспашку оборотным плугом с заделкой азотных и калийных туков по всему пахотному слою, а фосфорных - на дно борозды с одновременной разделкой вспаханного слоя почвы до мелкокомковатого состояния.

Технический результат достигается тем, что в многофункциональном агрегате для обработки почвы, содержащем энергосредство с несущей рамой, на которой симметрично установлены право- и левооборачивающие плужные корпуса с лемехами, отвалами и стойками, опорное колесо, поворотный механизм с кронштейнами, связанными с приводом и опорно-выравнивающий каток, кинематически связанный с рамой посредством тяги, и выполненный в виде рамы, на которой последовательно установлены батареи секций игольчатых и ножевых дисков соответственно с ведущей и ведомой звездочками, соединенными между собой цепной передачей, причем диаметр ведущей звездочки, в 1,5 раза больше ведомой, а тяга, соединяющая опорно-выравнивающий каток с несущей рамой энергосредства выполнена в виде карданного вала с шарнирами Гука, один из которых установлен на несущей раме энергосредства, а второй - на раме опорно-выравнивающего катка, при этом передняя часть энергосредства имеет дополнительную раму, на которой установлен орган для внесения удобрений в виде фронтального бункера с регулируемой заслонкой и разбрасывающим диском, с нижней стороны бункера установлен дополнительный приводной двигатель, на валу которого закреплен разбрасывающий диск, при этом регулируемая заслонка и приводной двигатель имеют беспроводную связь с системой управления, которая установлена в салоне энергосредства, согласно изобретению бункер для удобрений разделен двумя перегородками на три отсека в соотношении 1,5:1,0:0,5, соответственно, для азотных, фосфорных, и калийных туков, при этом фосфорные туки поступают из бункера в коллектор с числом патрубков по числу корпусов плуга и соединенный с вентилятором, все патрубки коллектора соединены тукопроводами с тукопроводами, закрепленными на центральном брусе рамы плуга, при этом каждый тукопровод крепится зажимом за отвалом своего корпуса плуга, и соединены с тукопроводами от патрубков коллектора муфтой с резьбой по обеим ее концам.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре 1 изображен общий вид многофункционального агрегата для обработки почвы и внесения удобрений (вид сбоку), на фигуре 2 - схема подачи твердых минеральных удобрений.

Многофункциональный агрегат для обработки почвы включает энергосредство 1 (фиг. 1), оборотный плуг с несущей рамой 2, поворачивающейся относительно продольной горизонтальной оси на угол 180°, механизм поворота 3, на кронштейне у которого шарнирно закреплен гидроцилиндр 4, шток 5 которого кинематически связан со звеньями механизма поворота (на фигуре не показано). На несущей раме 2 парами симметрично закреплены право- 6 и левооборачивающие 7 плужные корпуса, снабженные стойками 8, двусторонними лемехами 9 и отвалами 10. Плужные корпуса опираются на опорное колесо 11, а к его раме 2 с помощью тяги в виде карданного вала 12 присоединен опорно-выравнивающий каток 13 с двумя шарнирами Гука, один из которых 14 крепится к несущей раме 2, а второй 15 - к раме опорно-выравнивающего катка, который выполнен в виде рамы, на которой последовательно установлены батареи секций игольчатых 16 и ножевых дисков 17 соответственно с ведущей и ведомой звездочками, соединенных между собой цепной передачей 18, причем диаметр ведущей звездочки, в 1,5 раза больше ведомой. Для внесения минеральных удобрений использован фронтальный бункер 19 установленный на передней части энергосредства 1 на дополнительной раме 20 и снабжен регулируемой заслонкой 22, причем к дополнительной раме 20 под бункером 19 крепится приводной двигатель 21, на валу которого закреплен разбрасывающий диск 23. Регулируемая заслонка 22 и приводной двигатель 21, соединенный с пультом 24 для управления в салоне энергосредства 1.

Фронтальный бункер 19 для удобрений разделен на три отсека в соотношении 1,5:1,0:0,5, соответственно, для азотных 25, фосфорных 26, и калийных 27 туков, отсек для фосфорных 25 туков имеет коллектор 28 с числом патрубков по числу корпусов плуга, все патрубки 29 коллектора снабжены тукопроводами 30, которые имеют дополнительные тукопроводы 31, закрепленные на несущей рамы плуга 2, при этом каждый дополнительный тукопровод соединен зажимом с отвалом своего корпуса плуга, причем тукопроводы от патрубков коллектора соединены с дополнительными тукопроводами посредством муфты (на рисунке не показано), а в отсеке для фосфорных туков установлен вентилятор 32 с воздуховодом 33, который соединен с коллектором.

Работает предлагаемый многофункциональный агрегат следующим образом.

При движении энергосредства 1 по полю, закрепленные на несущей раме 2, например, правооборачивающие 6 корпуса на стойках заглубляются в почву на заданную глубину, установленную опорным колесом 11. Двусторонние лемеха 9 подрезают пласт почвы и оборачивают его отвалами 10. Дойдя до края поля, плужные корпуса выглубляются, агрегат разворачивается против часовой стрелки по способу движения «всвал», подводит их к борозде после первого прохода, с помощью механизма поворота 3, гидроцилиндра 4, закрепленного на кронштейне, штока 5, кинематически связанного со звеньями механизма поворота, оборачивает раму 2 плуга на 180°, затем левооборачивающие 7 плужные корпуса заглубляются на заданную глубину, укладывают пласт почвы в том же направлении, как и правооборачивающие 6. Опорно-выравнивающий каток 13, перекатываясь по пластам почвы, разрушает глыбы до мелко-комковатого состояния, позволяя уплотнить до оптимально необходимой плотности почву и создать при этом мульчированный поверхностный слой, который сохранит осенне-зимнюю влагу и предотвратит ее испарение. Разворот несущей рамы 2 относительно опорно-выравнивающий катка 13 обеспечивается шарнирами Гука. Подрезанный лемехами 9 и опрокинутый пласт почвы отвалами 10 разрушается до мелковатого состояния игольчатыми 16 и ножевыми 17 дисками. Диски размещены в шахматном порядке, а сами батареи соединены между собой цепной передачей, причем диаметр ведущей звездочки, установленной на секции игольчатых дисков 16, в 1,5 раза больше ведомой, установленной на секции ножевых дисков 17. Вращение дисков секций с различными частотами обеспечивает лучшее крошение, а размещение дисков в шахматном порядке - лучшее самоочищение рабочих органов от налипшей на них почвы и сорняков.

Дойдя до края поля, плужные корпуса выглубляются, агрегат разворачивается также «всвал», но теперь уже по часовой стрелке, несущая рама 2 с плужными корпусами оборачивается на 180° и при движении будут работать правооборачивающие корпуса 6. Далее процесс повторяется.

В начале движения агрегата при каждом его проходе с помощью системы (пульта) управления 24 открывается регулируемая заслонка 22 фронтального бункера 19, включается в работу приводной двигатель 21 и разбрасывающий диск 23 начинает вращение и подает на почву азотные и калийные минеральные удобрения из отсеков 25 и 27 бункера 19 через отверстие 26. При поворотах агрегата заслонка 22 закрывает выход удобрений на диск 23 из отсеков 25 и 27 в коллектор 28 из отсека 26 для - фосфорных, а при рабочем проходе - снова открывается.

Воздух от вентилятора 32 воздействует на фосфорные удобрения в отсеке, которые вместе с воздухом через воздуховод 33 поступает через отверстие 26 в коллектор 28, где распределяются по патрубкам 29, затем поступает в тукопроводы 30 и по дополнительным тукопроводам 31 за отвалами поступают на дно борозды своих корпусов плуга. Последующие корпуса своими отвалами присыпают удобрения слоем почвы.