Результат интеллектуальной деятельности: Способ обработки закустаренных полей и устройство для его осуществления

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при мелиорации заросших мелким кустарником полей на торфяных и легких минеральных почвах.

Известен способ обработки почвы в садах (пат. SU №1544215, А01В 79/00, опубл. 23.02.1990 г., Бюл. №7), включающий глубокое рыхление, поверхностное фрезерование, щелевание и нарезку поливных борозд, при этом с целью повышения урожайности плодовых культур и эффективности почвообработки, обработку проводят по длине участка междурядья и приствольных полос смежных рядов осенью за один проход тракторного агрегата, совмещая двухстороннее щелевание и вычесывание между строками корневищных сорняков в середине междурядья с фрезерной обработкой приствольных полос, а весной поперек участка повторяют аналогичные операции с двухсторонней нарезкой поливных борозд.

Недостатком известного способа является ограниченная область применения - совмещение вычесывания корней с поверхностным фрезерованием обеспечивает эффективность только при наличии корневищных травянистых сорняков. При наличии кустарниковой растительности после вычесывания требуются дополнительные операции по измельчению и запашке древесных остатков, что повышает энергоемкость обработки почвы.

Известен также способ корчевания лесокустарника (пат. SU №1102522, A01G 23/06, опубл. 15.07.1984 г., Бюл. №26), включающий повал лесокустарника трактором, зажим поваленного лесокустарника гусеницами трактора и корчевание с помощью корчующих зубьев, в котором с целью уменьшения повреждения плодородного слоя почвы, корчующим зубьям периодически сообщают поперечное относительно направление движения трактора перемещение.

Недостатком данного способа является повышенная энергоемкость за счет использования энергии на дополнительное поперечное движение корчующих элементов. Кроме того, его применение требует дополнительной доработки и утилизации лесокустарниковой древесины.

Наиболее близким к предлагаемому является способ фрезерования закустаренных земельных площадей (пат. SU №452291, МПК А01В 79/00, опубл. 05.12.1974, Бюл. №45.), включающий фрезерование почвы и кустарника с предварительным его пригибанием и обжимом, в котором с целью улучшения фрезерования почвы и кустарника и получения несмешанной с почвой древесной щепы между операциями обжима кустарника и фрезерования почвы срезают стволы кустарника и измельчают их.

Недостатком известного способа является повышение энергоемкости за счет операций по пригибанию и обжиму кустарника перед измельчением и фрезерованием почвы. Кроме того, несмешанная с почвой измельченная древесина кустарников требует дальнейшей утилизации.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ обработки закустаренных полей, включающий пригибание, обжатие, измельчение кустарника и фрезерование почвы, в котором после пригибания тракторным агрегатом кустарник на полосе между гусеницами измельчают с одновременным фрезерованием верхнего слоя почвы на глубину колеи ходовой части, при этом обжатый гусеницами кустарник фрезеруют по полосам на глубину его корнеобитаемого слоя, от внутренних стенок полос нарезают щели на глубину ниже пахотного слоя, заполняют их измельченной между гусеницами массой, после чего фрезеруют почву между гусеницами тракторного агрегата также на глубину корнеобитаемого слоя кустарника с перекрытием щелей по ширине.

Известен корчеватель-измельчитель древесины (пат. SU №523663, A01G 23/06, опубл. 05.08.1976 г. Бюл. №29), включающий самоходное шасси, раму, на которой смонтированы корчующий ротор, ротор-измельчитель с прижимным брусом и противорежущим ножом и привод, в котором с целью снижения энергоемкости и повышения производительности в работе режущие кромки ножей ротора-измельчителя направлены против часовой стрелки, а промежуточный нож расположен выше оси вращения ротора-измельчителя, причем впереди и выше режущей кромки нижнего положения ножей ротора измельчителя установлен прижимной брус, выполненный например в виде шнека с правым и левым направлением спирали.

Недостатком известной конструкции является высокая энергоемкость за счет предварительного пригибания кустарника и невозможность утилизировать измельченную древесину, заделывая в почву.

Наиболее близким предлагаемому является навесной рыхлитель почвы (а. св. SU №129067, А01В 37/00, опубл. Бюл. №11 за 1960 г.), предназначенный для работы на нераскорчеванных лесосеках, рабочие органы которого выполнены в виде двух ножевых барабанов, вращающихся от вала отбора мощности, отличающийся тем, что с целью одновременной очистки полос от растительности и других остатков, барабаны его несут на себе пластинчатые ножи, расположенные на цилиндрической поверхности по винтовой линии с некоторым углом подъема, а последние в свою очередь, несут на себе вертикально установленные саблевидные ножи, расположенные относительно поверхности барабана в шахматном порядке.

Недостатком данного способа является ограниченная область применения. Здесь проводится только срезка растительности и рыхление полос, в то время, как при освоении закустаренных земель требуется дополнительная утилизация древесных остатков.

Устранить указанные недостатки позволяет устройство для осуществления указанного способа, включающее тракторный агрегат с ножевыми барабанами, в котором тракторный агрегат содержит раму с двумя секциями ножевых барабанов, два ножевых барабана передней секции установлены симметрично по ширине гусениц ходовой части тракторного агрегата, между ними размещен промежуточный ножевой барабан меньшего диаметра, а за ним соответствующий передней секции противорежущий нож, снабженный щелерезами, установленными симметрично относительно внутренних торцов ножевых барабанов передней секции, и шнеком с двумя противоположно направленными ветвями, при этом щелерезы оборудованы бункерами, приемные части которых сопряжены с разгрузочными ветвями шнека, а ширина ножевого барабана задней секции и соответствующего противорежущего ножа перекрывает ширину щелерезов.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что обработку заросших кустарником полей проводят по ширине ходовой части тракторного агрегата. При этом используется естественное пригибание кустарника в просвете ходовой части и обжатие его гусеницами при проходе тракторного агрегата по заросшему полю. Проведение измельчения в зоне пригибания кустарника обеспечивает обработку древесины при рациональных углах резания, исключает применение пригибающих устройств и снижает энергоемкость выполняемой операции. Измельчение кустарника со слоем почвы на глубину колеи обеспечивает смешивание измельченной древесины с поверхностной травянистой растительностью и верхним, преимущественно сухим дерновым слоем. Это позволяет подготовить измельченную массу для последующего использования ее в качестве фильтрующей засыпки при укладке в щели. Фрезерование обжатого гусеницами кустарника вместе с почвой на глубину его корнеобитаемого слоя исключает необходимость применения обжимающего устройства, обеспечивает утилизацию измельченной древесины в почве и лучшие условия для последующей нарезки щелей. Нарезка щелей на глубину ниже пахотного слоя и заполнение их измельченной смесью древесины с травянистыми остатками и грунтом обеспечивает лучшие условия для регулирования влажности в пахотном слое почвы. Заключительное фрезерование почвы между ходовой частью, выполняемое с перекрытием щелей по ширине обеспечивает перемешивание ранее уложенной измельченной массы с грунтом в верхней части щели и получение равномерно обработанной полосы по ширине трактора.

Предложенная конструкция обеспечивает выполнение предлагаемого способа. При этом установка между режущими барабанами передней секции дополнительного барабана меньшего диаметра позволяет совмещать глубокую обработку почвы с измельчением обжатой древесины по полосам ходовой части тракторного агрегата и измельчением пригнутой наземной части между полосами. При попутном фрезеровании измельчаемая между гусеницами масса подается непосредственно в зону работы шнека. Совмещение выходной части ветвей шнека с приемными бункерами позволяет заполнять нарезанные щели измельченной древесной массой в смеси с верхним слоем сухого грунта. Уширенный ножевой барабан задней секции позволяет проводить глубокую обработку почвы вместе с корневой частью растений и ранее уложенной массой в верхней части щелей. Противорежущие ножи передней и задней секций обеспечивают перемешивание измельченной древесины с почвой, и препятствуют выносу древесных остатков на поверхность поля.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлено устройство для осуществления предлагаемого способа соответственно вид сверху и вид сбоку. На фиг 3. представлены разрезы, показывающие последовательность обработки закустаренных полей предлагаемым способом - по А-А - после прохода трактора, по Б-Б - после прохода передней секции (по шнеку), В-В - вдоль поперечной оси задней секции, С-С - после прохода машины.

Устройство для осуществления предлагаемого способа включает базовый трактор 1, раму 2, переднюю секцию их двух режущих барабанов 3 и промежуточный барабан 4 меньшего диаметра. На противорежущем ноже 5 передней секции смонтирован шнек 6 с двумя ветвями с правым и левым направлением спирали. Относительно внутренних торцов режущих барабанов 3 установлены щелерезы 7 с загрузочными бункерами 8. Приемные части 9 бункеров совмещены с разгрузочными торцами правой и левой ветвей шнека 6. Ширина режущего барабана 10 задней секции вместе с противорежущим ножом 11 увеличина в обе стороны на ширину щелерезов 7. Привод режущих барабанов и шнека осуществляется от вала отбора мощности трактора через раздаточные редукторы 12, установленные на раме 2.

Предлагаемый способ обработки закустаренных полей с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом:

При проходе по заросшему полю происходит пригибание кустарника по полосе 13 между ходовой частью и пригибание с обжатием - по полосам 14 ходовой части трактора. Обжатый по полосам 14 кустарник фрезеруют ножевыми барабанами 3 вместе с почвой на глубину корнеобитаемого слоя растений. По внутренним краям фрезерованных полос 14 щелерезами 7 нарезают щели 15. Одновременно с фрезерованием полос 14 пригнутый по полосе 13 кустарник измельчают промежуточным барабаном 4 вместе с верхним слоем почвы на глубину колеи трактора. В процессе измельчения древесная масса отбрасывается промежуточным барабаном 4 в зону работы шнека 6. Далее рабочими ветвями шнека 6 измельченная масса подается в бункеры 8 через приемную часть 9 и заполняет полости щелей 15. Затем ножевым барабаном 10 задней секции проводят фрезерование почвы на полосе 13 вместе с корневой частью кустарника и верхней части щелей 15. Обработку площади заросшего поля осуществляют параллельными проходами машины.

Таким образом, применение предлагаемого способа, осуществляемого с помощью предлагаемого устройства, позволяет снизить энергоемкость обработки закустаренных полей, обеспечить лучшие условия для поддержания влажности в пахотном горизонте, ускорение процесса разложения древесных остатков в почве и предотвращение вторичного зарастания полей.