Результат интеллектуальной деятельности: Рабочий орган глубокорыхлителя-удобрителя

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим машинам, обеспечивающим рыхление почвы с одновременным внесением удобрений, увеличением глубины пахотного горизонта и выравниванием поверхности почвы с разрушением комьев и глыб.

Известен рыхлитель-удобритель, содержащий клинообразную стойку, смонтированные на ее задней части лемеха, установленные с помощью башмака в створе стойки, при этом перед клинообразной стойкой на кронштейнах установлен зубовой рыхлительный барабан со сменными зубьями, выполненными по форме четырехугольной правильной пирамиды, зубья установлены на полом цилиндрическом барабане, в нижней части лемехов размещены тукораспределительные трубопроводы, имеющие окно у наружной задней кромки лемехов, тукораспределительные трубопроводы сопряжены с тукопроводом у задней части стойки делителем потока, закругления которого выполнены по радиусу окружности, живое сечение тукораспределительных трубопроводов выполнено увеличивающимся от делителя потока к боковой стенке лемеха (RU патент на изобретение №2514403 С1, МПК А01В 49/06).

К недостаткам данного рыхлителя-удобрителя относятся трудность заглубления из-за расположения зубового рыхлительного барабана перед плоскорезом, повышенное тяговое сопротивление, образование борозды в зоне расположения клинообразной стойки.

Известен рабочий орган плоскореза-глубокорыхлителя-удобрителя, содержащий комбинированную стойку, смонтированные на ее задней части тукопровод, а в нижней части - лемеха, установленные с помощью башмака в створе стойки, при этом перед стойкой размещен вертикальный дисковый нож, при этом за тукопроводом в прорези башмака установлены зубчатые вальцы-крошители почвы, опорные подшипники которых закреплены в нижней части лемехов, а передняя часть комбинированной клинообразной стойки закруглена по радиусу 350-400 мм и имеет двухстороннюю заточку под углом 15-20°, причем передние кромки лемехов сопряжены с боковой гранью заточенной части комбинированной клинообразной стойки, а лемеха установлены под углом 25-30° к горизонтальной плоскости, имеют нижнюю заточку с углом заострения 12-15°, при этом дисковый нож установлен на глубине ниже режущей кромки лемехов на 5-10 мм, имеет ограничительные реборды под заданную глубину обработки и закреплен к раме с помощью стоек, имеющих П-образные выступы под реборды, а к комбинированной клинообразной стойке - с помощью горизонтальных планок с выступами под реборды (RU патент на изобретение №2365082 С1 МПК А01С 7/20).

К недостаткам данного рабочего органа относятся установка в прорези башмака зубчатых вальцев-крошителей почвы, которые затрудняют заглубление рабочего органа, повышают тяговое сопротивление и не обеспечивают заделку борозды обработанной клинообразной стойкой.

Известно комбинированное орудие для обработки почвы с внесением удобрений, содержащие клинообразную стойку, смонтированные на задней части тукопровод, а в нижней части - лемеха, установленные с помощью башмака в створе стойки, а перед ней вертикальный дисковый нож, а за тукопроводом с помощью кронштейнов, закрепленных к стойке, установлен рыхлительный барабан с зубьями, установленными на ступице по линиям многозаходного винта, причем на левой половине барабана винтовые линии имеют левостороннюю направленность, а на правой половине барабана - правостороннюю направленность, высота зубьев не менее половины величины глубины обработки комбинированного почвообрабатывающего орудия, под верхней кромкой лемехов размещен тукораспределительный трубопровод, имеющий выходные отверстия для подачи туковоздушной смеси (RU патент на изобретение №2411709 С1 МПК А01В 49/06, А01С 7/20).

К недостаткам данного комбинированного орудия относятся отсутствие возможности увеличения глубины пахотного горизонта, образование после прохода орудия в зоне расположения стойки борозды, отсутствие возможности улучшения структурного состояния пахотного слоя, создание оптимальных условий для развития корневой системы культурных растений.

Данное орудие принято в качестве наиближайшего аналога.

Заявленное изобретение направлено на решение следующих задач.

Изменение строения пахотного слоя почвы и ее структурного состояния для создания благоприятного водно-воздушного и теплового режимов, усиление круговорота питательных веществ, улучшение микробиологических процессов, уничтожение сорных растений, возбудителей болезней и вредителей, заделку в почву удобрений, создание необходимых условий для развития корневой системы, увеличение мощности аккумулятивного горизонта и общую окультуренность почвы.

Технический результат - создание оптимальных условий для роста и развития культурных растений, которые обеспечиваются корневой системой, повышение урожайности, снижение энергетических затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявленном рабочем органе глубокорыхлителя-удобрителя, содержащем клинообразную стойку, смонтированные на ее задней части тукопровод, а в нижней части лемеха, установленные в створе стойки, а перед ней вертикальный дисковый нож, согласно изобретению за тукопроводом с помощью кронштейнов, закрепленных к стойке, установлен рыхлительный барабан с зубьями, который содержит ступицу в виде оппозитно установленных малыми основаниями усеченных конусов, на боковой поверхности ступицы закреплены сменные зубья, выполненные в виде четырехугольной пирамиды и расположенные ребрами по направлению вращения, зубья размещены на боковой поверхности ступицы по винтовым линиям, причем на левой половине барабана винтовая линия имеет левостороннюю направленность, а правая половина - правостороннюю направленность, высота зубьев равна толщине пласта почвы, сходящего с лемехов, передняя часть клинообразной стойки имеет изменяющийся по величине угол заострения, в нижней части он сопряжен с углом раствора лемехов, в верхней части должен иметь величину 10…15°, под лемехами к башмаку закреплен тукораспределитель, выходная кромка которого выполнена под верхней кромкой лемехов, в верхней части стойки размещены напорный вентилятор для образования туковоздушной смеси и туковысевающий аппарат, в нижней части к башмаку закреплен чизельный почвоуглубитель, передняя кромка которого выполнена параболической и заглублена ниже плоскости резания лемехов на величину 0,75 глубины заглубления лемехов.

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 на обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признаком заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «Новизна» по существующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен рабочий орган глуборыхлителя - удобрителя, вид сбоку.

На фиг. 2 - то же, вид сверху без вентилятора и туковысевающего аппарата.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключается в следующем.

На раме 1 глубокорыхлителя-удобрителя установлена клинообразная стойка 2, к задней части которой закреплен тукопровод 3.

К нижней части стойки 2 закреплены лемеха 4 с помощью башмака 5. Лемеха 4 закреплены в створе стойки 2 под углом к направлению движения рабочего органа и имеют угол раствора, обеспечивающий скольжение почвы и растительных остатков.

В верхней части над стойкой установлен туковысевающий аппарат 6, сопряженный с тукоприемной воронкой 7. Тукопровод 3 герметично соединен с напорным патрубком 8 вентилятора 9. К боковым стенкам стойки 2 закреплены кронштейны 10, на которых установлен рыхлительный барабан 11, имеющий сменные зубья 12, выполненные в виде четырехугольной пирамиды и расположенные ребрами по направлению вращения рыхлительного барабана 11.

Зубья 12 расположены на боковой поверхности ступицы 13 по винтовой линии. Ступица 13 выполнена в виде оппозитно установленных малыми основаниями усеченных конусов.

В нижней части клинообразной стойки 2 к башмаку 5 закреплен тукораспределитель 14.

Зубья 12, расположенные на боковой поверхности ступицы 13 по винтовым линиям, имеющим на левой половине ступицы 13 левостороннюю направленность, а на правой половине ступицы 13 правостороннюю направленность. Высота зубьев 12 равна толщине пласта почвы, сходящего с лемехов. Передняя часть клинообразной стойки 2 имеет изменяющийся по величине угол заострения. В нижней части он сопряжен с углом раствора лемехов 4, а в верхней части должен иметь величину 10…15°, для снижения усилия резания, уменьшения тягового сопротивления рабочего органа.

Выходная кромка тукораспределителя 14 выполнена под верхней кромкой лемехов 4 над рыхлительным барабаном 11.

В передней части глубокорыхлителя в створе стойки 2 на раме 1 с помощью регулируемых по высоте кронштейнов 15 на подшипниках 16 установлен вертикальный дисковый нож 17, диаметр которого должен соответствовать заглублению лемехов 4. В нижней части рабочего органа к башмаку 5 закреплен чизельный почвоуглубитель 18, передняя кромка которого выполнена параболической и заглублена ниже плоскости резания лемехов на величину 0,75 глубины заглубления лемехов.

Рабочий орган глубокорыхлителя-удобрителя работает следующим образом.

Перед началом работы туковысевающий аппарат заполняется смесью удобрений NPK с полиакриламидом.

При движении рабочего органа по полю дисковый нож разрезает пласт в вертикальной плоскости, лемеха 4 подрезают пласт в горизонтальной плоскости и отрывают его от дна борозды. При этом происходит деформация почвы, ее частичное разрушение и сдвиг в боковые стороны. При движении подрезанного пласта по поверхности лемехов значительного его разрушения не происходит.

Так как в верхней части клинообразной стойки угол заострения 10…15° имеет минимальную величину, происходит разрезание подрезанного пласта, предотвращается обволакивание им стойки.

Пласт почвы, сходящий с лемехов 4, подвергается воздействию зубьев 12 рыхлительного барабана 11, которые внедряются в пласт и производят его разрушение на мелкокомковатую структуру. Кроме того, размещения зубьев 12 на конусообразной ступице 13 по винтовым линиям обеспечивает сдвиг пласта к борозде, образованной стойкой 2. После прохода рабочего органа образуется выровненная мелкокомковатая поверхность поля.

Туковысевающий аппарат 6 обеспечивает подачу смеси удобрений NPK с полиакриламидом в тукоприемную воронку 7.

В тоже время в тукопровод 3 вентилятором 9 через напорный патрубок 8 подается им напором воздух, который захватывает удобрения из тукоприемной воронки 7.

При этом образуется туковоздушнаня смесь, которая подается в тукопровод 14. Напорный поток туковоздушной смеси проникает в разрушенный рыхлительным барабаном 11 пласт почвы и обеспечивает равномерное насыщение корнеобитаемого слоя почвы необходимыми удобрениями NPK и полиакриламидом.

При взаимодействии с почвенной влагой, а также выпадающими осадками в виде дождя или оросительной водой, удобрения растворяются и образуют удобрительный раствор, частицы полакриламида впитывают удобрительный раствор и образуют емкость питательных веществ. Корни растений проникают в эти емкости, забирают питательные вещества вместе с накопленной водой, при этом обеспечивается ускоренный рост, развитие растений и повышение урожайности.

Полиакриламид по своей химической природе и структуре химических связей способен накапливать влагу в отношении 1:200 (1 кг полиакриламида способен поглотить 200 л воды).

Использование рабочего органа глубокорыхлителя-удобрителя позволяет осуществить решение перечисленных выше задач и обеспечивает выполнение заявленного технического результата.