Результат интеллектуальной деятельности: ПЛОСКОРЕЗ-ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ-УДОБРИТЕЛЬ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам, предназначенным для рыхления почвы с одновременным внутрипочвенным внесением удобрений.

Известен культиватор-глубокорыхлитель-удобритель КПГ-2,2, включающий раму с опорными колесами, две лапы шириной захвата по 110 см, бункер вместимостью 450 л, туковысевающие аппараты и вентилятор (Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: КолосС, 2004. - 624 с: ил. с. 90).

К недостаткам данного культиватора-глубокорыхлителя-удобрителя относятся низкое качество распределения удобрений в пахотном горизонте, отсутствие возможности внесения в почву жидких комплексных удобрений (ЖКУ).

Известен комбинированный рабочий орган почвообрабатывающего орудия, содержащий клинообразную стойку, смонтированные на ее задней части тукопровод, а в нижней части - лемехи, и установленный в створе стойки и перед ней вертикальный дисковый нож, при этом под лемехами размещен сопряженный с тукопроводом распределительный тукопровод, имеющий выходные окна для подачи удобрений в разрыхленный слой почвы, и установленные с переменным углом к направлению движения направляющие лопатки, высота и величина угла установки которых выполнены увеличивающимися от вертикальной оси симметрии стойки к периферии лемехов, причем в месте сопряжения тукопровода и распределительного тукопровода установлен делитель потока туков (RU патент на изобретение 2268574 C1 МПК А01С 7/20, А01В 49/04).

К недостаткам данного комбинированного рабочего органа почвообрабатывающего орудия относятся сложность конструкции, низкая надежность работы из-за возможности забивания почвой направляющих лопаток.

Известен рабочий орган для внесения минеральных удобрений одновременно с безотвальной обработкой почвы, включающий плоскорезную лапу с лемехом и полевой доской, стойку, тукопровод, распределительную камеру с установленным в ней отражателем воздушно-туковой смеси, при этом отражатель воздушно-туковой смеси выполнен в виде клина с полуконусом на задней грани, при этом вершина клина смещена от оси симметрии тукопровода в строну полевой доски, распределительная камера имеет форму полой усеченной пирамиды, а на тыльной грани плосокорежущей лапы смонтирован потокообразователь (RU патент на изобретение 2363132 C1 МПК А01С 7/20, А01В 49/06).

К недостаткам данного рабочего органа для внесения минеральных удобрений одновременно с безотвальной обработкой почвы относятся сложность конструкции, низкая надежность работы из-за неравномерной нагрузки на рабочий орган, возможность забивания почвой потокообразователя.

Известно устройство для безотвальной обработки почвы в междурядьях сада, включающее раму с системами навески и регулировки глубины обработки, рабочие органы, выполненные в виде долота и шарнирно закрепленных стрельчатых лап на стойках, при этом имеет сообщенные между собой трубопроводы подачи удобрений с обратными клапанами, коллектор, дозатор с емкостью, соединенной с компрессором трактора и имеющий редукционный клапан, а верхняя часть долота выполнена волнообразно с наклонами внутри, имеющими выход на вершину каждой волны, причем крепление рабочего органа в раме выполнено с возможностью перемещения, а в нижней части стойки выполнен канал, соединенный с каналами долота и через трубопровод с обратным клапаном - с компрессором и дозатором с емкостью (RU патент на изобретение 2523849 C1 МПК А01В 49/04, А01С 23/02).

К недостаткам данного устройства относятся низкое качество распределения удобрений в пахотном горизонте, возможность забивания жиклеров почвой и полного прекращения подачи удобрений. Данное устройство принято нами в качестве наиближайшего аналога.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение качества и равномерности распределения жидких удобрений по всему пахотному горизонту, повышение надежности работы, упрощение конструкции. Технический результат - равномерное распределение удобрений по всему пахотному горизонту, повышение урожайности.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый плоскорез-глубокорыхлитель-удобритель, включающий раму с системами навески и регулировки глубины обработки, рабочие органы в виде закрепленных стрельчатых лап на стойках, при этом имеет сообщенные между собой трубопроводы подачи удобрений с обратными клапанами, коллектор, дозатор с емкостью, согласно изобретения плоскорез-глубокорыхлитель-удобритель оборудован насосом для подачи жидких удобрений с механизмом привода, фильтром, опорными колесами для регулировки глубины обработки, лемехами, закрепленными к башмаку, в верхней части которого закреплены уширители, а под уширителями смонтированы распылители жидких удобрений, число которых определено из уравнения

где S - ширина захвата рабочего органа, l - ширина распыла, Δk - ширина зоны перекрытия, величина ширины распыла при угле распыла, равном 2α, равна l=2l_p·tgα, где l_p - длина рабочей части зоны распыла, число распылителей равно

норма расхода рабочего раствора через один распылитель:

где Q - норма внесения удобрений, л/га; В - ширина захвата рабочего органа, м; Va - скорость агрегата, км/ч.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан плоскорез-глубокорыхлитель-удобритель, вид сбоку.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

На фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 2

Плоскорез-глубокорыхлитель-удобритель включает емкость 1 для жидких удобрений, пульт управления 2, механизм привода 3, фильтр 4 стойки 5 рабочих органов, опорные колеса 6, гидроцилиндр 7 регулировки глубины обработки, раму 8, опору бака 9, насос 10, лемехи стрельчатой лапы 11; закрепленные к башмаку 12. В верхней части башмака 12 закреплены уширители 13, под которыми смонтированы распылители 14, число которых определено из уравнения

где S - ширина захвата рабочего органа, l - ширина распыла, Δk - ширина зоны перекрытия, величина ширины распыла при угле распыла, равном 2α, равна l=2l_p·tgα, где l_p - длина рабочей части зоны распыла, число распылителей равно

норма расхода рабочего раствора через один распылитель:

где Q - норма внесения удобрений, л/га; В - ширина захвата рабочего органа, м; Va - скорость агрегата, км/ч.

Плоскорез-глубокорыхлитель-удобритель работает следующим образом.

Раствор удобрений из емкости 1 через фильтр 4 забирается насосом 10 и подается к пульту управления 2, от которого раствор удобрений поступает к распылителям 14. Часть раствора удобрений от пульта управления 2 подается к гидравлической мешалке, расположенной в емкости (не показана).

Качество работы плоскореза-глубокорыхлителя-удобрителя будет зависеть от количества распылителей на рабочем органе. Равномерное распределение удобрений по всей ширине рабочего органа будет обеспечено при условии, что зоны распыла l соседних наконечников будут перекрываться на величину Δk (фиг. 2). Кроме того, длина рабочей части зоны распыла l_p не должна превышать величину свободного пространства за рабочим органом L, образованного дном борозды и пластом, сходящим с рабочего органа, то есть l_p≤L.

Данный параметр L зависит от скорости движения агрегата V_a и, учитывая время падения пласта, равен

где Va - скорости движения агрегата; h - высота падения пласта почвы до дна борозды; g - ускорение свободного падения, м/с²; V₀ - начальная скорость распыла, м/с; k - коэффициент сопротивления; d - диаметр насадки, м.

Из уравнения (1) определяется начальная скорость распыла V₀, м/с.

По величине начальной скорости распыла в зависимости от типа наконечника по таблицам определяется необходимое давление в системе. Число распылителей с учетом уравнения (1) равно

Норма расхода рабочего раствора через один распылитель:

где Q - норма внесения удобрений, л/га; В - ширина захвата рабочего органа, м; V_a - скорость агрегата, км/ч.