Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И КОМБИНИРОВАННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ

Изобретения относятся к сельскохозяйственному производству, в частности к способам основной обработки почвы и почвообрабатывающим орудиям.

Известен способ основной обработки почвы (Влагосберегающий способ основной обработки почвы. Нестеров Е.С., Бойков В.М., Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова, №12, 2010 г., стр.49-50, УДК631.356.46), включающий подрезание, крошение обрабатываемого пласта почвы, одновременное образование мульчирующего слоя на глубину 4-6 см, далее в обрабатываемом слое почвы производится разрушение «плужной подошвы», крошение нижележащего слоя и образование щелей на глубину 30-35 см с межщелевым расстоянием 70-90 см.

Недостатками данного способа являются недостаточное перемешивание мульчирующего слоя и крошение верхнего пласта, плохое выравнивание поверхности поля вследствие того, что стерня, заделанная в раскрошенный слой, не полностью ложится на поверхность поля, а находится в наклонном положении относительно поля.

Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие (патент РФ на полезную модель №75822, МПК A01B 35/00, опубл. 27.08.2008 г.), включающее раму, состоящую из продольных и поперечных брусьев, снабженную сменными рабочими органами, расположенными с образованием параллельных рядов, обеспечивающими возможность обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, при этом ряды расположены под углом к направлению движения, согласно предлагаемому решению рама дополнительно содержит, по крайней мере, два поперечных бруса, расположенных параллельно и соединенных между собой продольными брусьями, рабочие органы выполнены в виде закрепленных на стойке съемных стрельчатых лап с отвалами, при этом рабочие органы закреплены на поперечных брусьях рамы. При этом почвообрабатывающее орудие снабжено дополнительным поперечным брусом, соединенным с последним брусом рамы по ходу движения, и закрепленными на нем щелерезами или одним или несколькими катками.

Стрельчатая лапа состоит из вертикального плоского ножа, правого и левого лемехов по ходу движения, выполненных плоскими с передними режущими кромками, при этом вертикальный плоский нож расположен нижней кромкой под углом к горизонтальной плоскости 5-20°, левый и правый лемеха выполнены треугольной или четырехугольной формы, соединены с вертикальным плоским ножом со смещением друг относительно друга по горизонтали и расположены под углом к горизонтальной и вертикальной плоскостям, при этом линия соединения с вертикальным плоским ножом правого и левого лемехов расположена под углом 5-40° к горизонтальной плоскости, а режущие кромки лемехов расположены в одной плоскости с отклонением от такого расположения на величину до 5°. Щелерезы закреплены на дополнительном поперечном брусе со смещением относительно продольной оси рабочих органов, расположенных на последнем поперечном брусе рамы вправо по ходу движения на величину 1/4-2/3 ширины захвата рабочего органа для выравнивания борозд, образующихся после прохода рабочих органов. Каток выполнен с длиной, равной ширине захвата почвообрабатывающего орудия. Количество катков определяется числом параллельных рядов рабочих органов, расположенных под углом к направлению движения, при этом катки установлены параллельно поперечным брусьям или под углом к ним до 30° с перекрытием катками.

Недостатками данного устройства являются значительная металлоемкость, большое тяговое сопротивление и энергоемкость. Данные недостатки обусловлены количеством рабочих органов на ширину захвата орудия, при этом щелерезы, находящиеся на последнем брусе орудия, производят нетехнологическое перемещение и обработку пласта почвы, раскрошенного предыдущими рабочими органами. Расположение рабочих органов на раме орудия обусловливает недостаточное расстояние между стойками рабочих органов, что способствует забиванию их стерней и растительными остатками.

Технической задачей изобретений является повышение качества обработки почвы, уменьшение забивания почвообрабатывающего орудия почвой и растительными остатками, снижение тягового сопротивления и энергоемкости.

Техническим результатом является качественная обработка почвы без забивания рабочих органов почвообрабатывающего орудия за счет использования рабочих органов определенной конструкции и их расположения на раме по определенной схеме, обеспечивающей низкое тяговое сопротивление и снижение энергоемкости процесса обработки.

Поставленная задача при осуществлении способа основной обработки почвы достигается тем, что в известном способе, включающем подрезание, крошение обрабатываемого пласта почвы, оборот пласта, разрушение «плужной подошвы» и образование щелей с межщелевым расстоянием b=70-90 см, согласно предлагаемому изобретению при крошении верхней части обрабатываемого пласта производят оборот его в обе стороны относительно стойки рабочего органа, перемещение его на поверхность поля с образованием углублений в местах прохода рабочих органов, затем рабочими органами второго ряда процесс повторяют с образованием углублений с формированием при этом на необработанной части поверхности поля гребня, далее рабочими органами следующих рядов производят подрезание, крошение необработанной части поверхности поля на большую глубину, перемещение ее в образованные углубления и образование щелей, затем производят выравнивание поверхности поля.

Поставленная задача в части комбинированного почвообрабатывающего орудия решается тем, что орудие, включающее раму, состоящую из продольных и поперечных брусьев, снабженную сменными рабочими органами, расположенными с образованием параллельных рядов, обеспечивающими возможность обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, причем рабочие органы выполнены в виде закрепленных на стойке съемных стрельчатых лап, состоящих из правого и левого лемехов по ходу движения, выполненных треугольной или четырехугольной формы с расположенными со смещением режущими кромками, с отвалами, согласно предлагаемому изобретению рабочие органы закреплены на продольных брусьях рамы с помощью стоек, причем левый и правый лемеха установлены со смещением c=0,5-1,5 ширины лемеха относительно друг друга по горизонтали и расположены под углом α₁=20-35° к горизонтальной и γ₁=35-55° к вертикальной плоскости стойки, а режущие кромки лемехов выполнены со смещением относительно друг друга, на стойке рабочего органа над лемехами установлены правый и левый отвалы под углом γ₂=25-50° к боковой части стойки в горизонтальной плоскости и под углом относительно передней части стойки в вертикальной плоскости, нижние кромки которых выполнены с обрезом под углом β=20-40° относительно горизонтальной плоскости, в передней части стойки в месте сопряжения левого и правого отвалов установлен выполненный из прутка, в сечении имеющий круг или часть круга обтекатель, соответствующий длине сопряжения отвалов от верхней части одного из лемехов до верхней части сопряжения отвалов, а два следующих ряда рабочих органов состоят из стойки, обтекателя и долота, закрепленного через боковой паз на передней части стойки рабочего органа, к которой с помощью кронштейнов крепится выравниватель, причем рабочие органы каждого последующего ряда расположены со смещением относительно рабочих органов предыдущего.

Заявленная группа изобретений соответствует требованиям единства изобретения, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - комбинированное почвообрабатывающее орудие предназначено для осуществления другого заявленного объекта группы - способа основной обработки почвы, при этом оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.

На фиг.1 представлен способ основной обработки почвы. Буквами и цифрами на чертеже обозначены:

I) подрезание и крошение верхней части обрабатываемого пласта почвы, его оборот в обе стороны относительно стойки рабочего органа, перемещение на необработанную поверхность поля с образованием углублений в местах прохода рабочих органов первого ряда;

II) подрезание и крошение верхней части пласта почвы, его оборот в обе стороны относительно стойки рабочего органа, перемещение на необработанную поверхность поля с образованием углублений в местах прохода рабочих органов второго ряда;

III) подрезание, крошение необработанной части поверхности поля на большую глубину и перемещение слоя почвы в образованные углубления;

IV) выравнивание поверхности поля;

а₁ - глубина обработки почвы рабочими органами первого и второго ряда;

a₂ - глубина обработки почвы рабочими органами третьего и четвертого ряда;

b - межщелевое расстояние.

Способ основной обработки почвы осуществляется следующим образом: верхняя часть обрабатываемого почвенного пласта подрезается, крошится на глубину а, раскрошенный пласт почвы оборачивается в обе стороны относительно стойки рабочего органа, перемещается на необработанную поверхность поля с образованием углублений в местах прохода рабочих органов, затем рабочими органами второго ряда процесс повторяют с образованием углублений с формированием при этом на необработанной части поверхности поля гребня, далее рабочими органами следующих рядов производят подрезание, крошение необработанной части поверхности поля на большую глубину, перемещение ее в образованные углубления и образование щелей, затем производят выравнивание поверхности поля.

На следующих чертежах показано устройство в заявленной группе изобретений.

На фиг.2 изображен вид сверху на заявляемое устройство.

На фиг.3 - вид сбоку на заявляемое устройство.

На фиг.4 - вид сверху на рабочий орган первых двух рядов заявляемого устройства, с - смещение лемехов в горизонтальной плоскости; γ₁ - угол между лезвием лемеха и вертикальной плоскостью стойки; γ₂ - угол постановки отвала к боковой части стойки в горизонтальной плоскости.

На фиг.5 - вид сбоку на рабочий орган первых двух рядов заявляемого устройства, t - смещение правого лемеха относительно левого в вертикальной плоскости; β - угол между нижней кромкой отвала и горизонтальной плоскостью.

На фиг.6 - вид спереди на рабочий орган первых двух рядов заявляемого устройства.

На фиг.7 - вид сбоку на рабочий орган третьего и четвертого рядов заявляемого устройства.

Почвообрабатывающее орудие включает в себя раму 1, состоящую из продольных 2 и поперечных 3 брусьев, снабженную сменными рабочими органами 4 и 5, расположенными с образованием параллельных рядов, обеспечивающими возможность обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, причем рабочие органы каждого последующего ряда расположены со смещением относительно рабочих органов предыдущего. Рабочие органы 4 закреплены на продольных брусьях 2 рамы 1 с помощью стоек 6 и выполнены в виде съемных стрельчатых лап с отвалами 9 и 10.

Съемные стрельчатые лапы состоят из правого 7 и левого 8 лемехов по ходу движения, выполненных треугольной или четырехугольной формы с расположенными со смещением режущими кромками, причем левый 8 и правый лемеха 7 установлены со смещением 0,5-1,5 ширины лемеха относительно друг друга по горизонтали и расположены под углом 20-35° к горизонтальной и 35-55° к вертикальной плоскости, а режущие кромки лемехов выполнены со смещением относительно друг друга. На стойке 6 рабочего органа 4 над лемехами установлены правый 9 и левый 10 отвалы под углом 25-50° относительно боковой части стойки 6 в горизонтальной плоскости и под углом 25-40° относительно передней части стойки в вертикальной плоскости, нижние кромки которых выполнены с обрезом под углом 20-40° относительно горизонтальной плоскости, в передней части стойки в месте сопряжения левого 10 и правого 9 отвалов установлен обтекатель 11, выполненный из прутка, в сечении имеющий круг или часть круга, соответствующий длине сопряжения отвалов 9, 10 от верхней части одного из лемехов до верхней части сопряжения отвалов. Рабочие органы 5 состоят из стойки 12, обтекателя 13 и долота 14, закрепленного через боковой паз на передней части стойки рабочего органа. К стойке 12 с помощью кронштейнов 15 крепится выравниватель 16.

Рама 1 выполнена навесной и имеет два опорных колеса 17, выполненных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для регулировки глубины вспашки с помощью механизма регулировки глубины обработки 18. Спереди на поперечном брусе рамы монтируется навесное устройство 19. Для транспортировки почвообрабатывающего орудия в кузове транспортного средства на дальние расстояния опорные колеса 17 выполнены с возможностью отсоединения от рамы 1.

Заявляемое почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

Для обработки почвы почвообрабатывающее орудие присоединяют к трактору при помощи навесного устройства 19. На месте проведения полевых работ регулировкой по высоте опорных колес 17 устанавливают глубину α₁ обработки почвы. При заглублении рабочих органов 4 почвообрабатывающего орудия в почву левые 8 и правые 7 лемеха рабочих органов по ходу движения, одновременно взаимодействуя с почвой, производят подрезание и крошение почвы. Смещение лемехов в горизонтальной и вертикальной плоскости обеспечивает разнонаправленное давление на обрабатываемый пласт почвы, что обеспечивает повышение степени крошения почвы и снижение тягового сопротивления рабочего органа. Затем раскрошенный пласт почвы по ходу движения смещается на правый 9 и левый 10 отвалы рабочего органа 4, которые производят его перемещение и частичный оборот. При этом вертикально расположенная стерня и растительные остатки заделываются в раскрошенную почву, вследствие чего образуются углубления. Смещение пласта с правого 7 и левого 8 лемехов на отвалы 9 и 10 рабочих органов улучшается за счет установки лемехов и обтекателя 11 в месте сопряжения отвалов под углом к направлению движения рабочего органа, что также обеспечивает разуплотнение обрабатываемого пласта почвы. За счет смещения левого 8 лемеха относительно правого 7 в горизонтальной плоскости дополнительно достигается равномерное поступление раскрошенной почвы на отвалы рабочего органа 4.

Затем распложенные позади со смещением рабочие органы 4 второго ряда производят крошение и воздействие на обрабатываемый пласт почвы аналогично рабочим органам 4 первого ряда. Между стойками 6 рабочих органов 4 первого и второго ряда образуются гребни с перемешанным слоем почвы и растительными остатками над необработанным пластом. Смещение рабочих органов 4 второго ряда относительно первого, а также установка обтекателя 11 в месте сопряжения отвалов 9 и 10 рабочего органа обеспечивает свободный сход растительных остатков с рабочих органов и перемещение обработанного пласта почвы, сходящего с отвалов, между стойками рабочих органов. Таким образом, решается задача уменьшения забивания почвообрабатывающего орудия.

Рабочие органы 5 следующих рядов (третьего и четвертого) обеспечивают углубление обрабатываемого пласта почвы на глубину а2. При этом за счет расположения рабочих органов 5 на раме 1 происходит крошение необработанного пласта почвы и перемещение гребней в углубления, образованные рабочими органами 4 первого и второго ряда. Углубление и крошение необработанного пласта почвы достигается за счет долот 14, расположенных на стойках 12 рабочих органов 5 третьего и четвертого ряда. Долото 14 рабочего органа 5 сжимает и крошит пласт почвы. Далее обтекатель 13, расположенный на стойке 12 рабочего органа 5, крошит и раздвигает почву в обе стороны, образуя щели, одновременно воздействуя на ранее образованный гребень с перемешанным слоем почвы, смещает ее в образованные углубления, оставленные от проходов рабочих органов 4 первого и второго ряда, при этом производится дополнительное перемешивание слоя. При этом форма обтекателя 13 способствует снижению нависания растительных остатков на стойках 12 рабочего органа 5. Тем самым достигается задача повышения качества мульчированного слоя почвы. В процессе углубления обрабатываемого слоя почвы производится разрушение уплотненного слоя почвы («плужной подошвы») на глубину 25-40 см.

Схема расположения рабочих органов на раме почвообрабатывающего орудия обеспечивает сплошное рыхление и перемешивание верхнего слоя почвы и образование углублений или щелей с межщелевым расстоянием, а также отсутствие забивания рабочих органов при различной влажности обрабатываемого слоя почвы, улучшение процесса заглубления и снижение тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия.