Спосіб обробітку міжрядь просапних культур

Реферат: Спосіб обробітку міжрядь просапних культур включає використання ротаційного робочого органу, що містить змонтований на осі, похилій у вертикальній площині, диск (зовнішній), на якому розташовані вертикальні робочі елементи, виконані у вигляді зубів або ножів з робочою кромкою, розміщеною у напрямку поступального руху. Ротаційним робочим органом виконують прямолінійний рух із швидкістю 1,2-3,3 м/с, при цьому ротаційний робочий орган додатково містить (внутрішній) диск,оснащений робочими елементами, виконаними у вигляді ножів з робочою кромкою, розташованою у напрямку поступального руху, або у вигляді вертикальної чи горизонтальної фрези. Диски розташовані сосно, нахил осі яких складає 4-15° у повздовжньовертикальній площині і регулюють його системою тяг, при цьому їм надають примусового -1 обертального руху із кутовою швидкістю 45-130 с у зустрічних напрямках, крутний момент, який передається через редуктор від гідромотора потужністю 5-35 кВт, складає в межах 15-45 Н·м. Робочі елементи зовнішнього і внутрішнього дисків занурюють в ґрунт на глибину 35-60 мм та 60-75 мм відповідно, підрізують, вичісують і мульчують бур'яни та розпушують ґрунт у міжрядді при захисній зоні рослин 28-55 мм. UA 98581 C2 (12) UA 98581 C2 UA 98581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до сільського господарства, зокрема до способів обробітку міжрядь просапних культур. Відомий спосіб обробітку міжрядь просапних культур, згідно з яким використовується робочий орган роторного культиватора для міжрядного обробітку з горизонтальною віссю обертання приводиться в рух від гідромотора через ланцюгову передачу, і рухається по поверхні ґрунту, з можливістю регулювання глибини обробітку гвинтом [Row cultivator. Critz A. Pat. USA № 2974732; 14.03.1961]. Недоліком способу є неможливість зменшення захисної зони рослин та забезпечення підрізаючої дії, що унеможливлює ефективне знищення бур'янів у робочій та захисній зонах. Відомий спосіб, згідно якого застосовується робочий орган ротаційного культиватора з похилою у вертикально-повздовжній площині віссю та змонтованим на ній конусом із ґрунторозпушувальними зубами, що встановлюється за колесом трактора і обертається навколо осі та прямолінійно рухається в напрямку переміщення трактора. При цьому відбувається розпушення та перемішування ґрунту у захисній зоні рослин із частковим вичісуванням бур'янів [Rotary cultivator. Harvey M. Suck Pat. USA №2766675; 16.10.1956]. Недоліки: відповідно до цього способу неможливо регулювати зону обробітку ґрунту, глибину занурення робочого органу і ширину його робочої зони. Відомий спосіб обробітку міжрядь з використанням ротаційних борінок, які працюють у захисних зонах рослин на підвищених швидкостях, з одночасною культивацією міжрядь плоскорізальною лапою. Під час роботи борінки перекочуються по поверхні поля, з деяким зануренням робочих елементів в ґрунт. При цьому зуби рухаються по циклоїдних кривих, що перехрещуються, розпушують ґрунт та знищують бур'яни [Артемчук А.В. Циклоидные боронки «Вихрь» //Кукуруза, 1965, № 11. - С. 26-27.]. Недоліками способу є ненадійність виконання технологічного процесу (скручування та підгинання робочих елементів), неефективність частини робочих елементів та низька якість знищення бур'янів у захисній зоні рослин - до 35 %. Відомий спосіб обробітку міжрядь, відповідно до якого на рамі встановлюються, за допомогою вертикальних похилих осей, ротаційні робочі органи у вигляді маточин із спицями та несучими кільцями, по яких розмішуються зуби у вигляді конусів із заокругленими вершинами донизу, виконується обертальний та поступальний рух у напрямку переміщення агрегату і одночасно розпушується і перемішується ґрунт та частково вичісуються бур'яни. Недоліки: висока вірогідність пошкодження кореневої системи культурних рослин при порівняно низькій ефективності знищення бур'янів у захисній зоні [Культиватор. Патент Российской Федерации № 2078488 от 10.05.1997]. Відомий спосіб, відповідно до якого, обробка міжряддя виконується шляхом руйнування ґрунтової кірки, перемішування ґрунту та часткового видалення бур'янів, за допомогою, змонтованого на похилій у вертикальній площині осі, диска із захисним поясом, на якому встановлюється сегмент сфери, де розміщуються ґрунторозпушувальні зуби різної довжини вздовж кривої від периферії сферичної поверхні до її центру [Ротационный рабочий орган культиватора. Патент Российской Федерации № 2316161 от 10.02.2008]. Недоліки: відсутність підрізання бур'янів, низька розпушувальна здатність, нестабільність роботи в різних умовах, відсутність можливості регулювання кінематичного режиму роботи. Найближчим за технічною суттю аналогом до технічного рішення, що заявляється є спосіб обробітку міжрядь, відповідно до якого ротаційним робочим органом культиватора, що містить змонтований на осі, похилій у вертикальній площині, диск із захисним поясом, до якого кріпиться сегмент сферичної поверхні, де розміщуються зуби-ґрунтозачепи та підрізаючі ножі з ріжучою кромкою, направленою до центру диска, виконується обертально-поступальний рух по поверхні поля, а робочі елементи занурюються в ґрунт та виконують розпушуючі та, частково, підрізаючі функції. [Авторське Свідоцтво СРСР № 1417806 від 23.08.1988, бюл. № 31]. Недоліки: невисока підрізаюча дія, підвищений тяговий опір та нестабільність роботи на різних швидкостях і при нерівностях рельєфу чи кам'янистості ґрунту; неможливість регулювання кінематичного режиму роботи та зміни характеру зрізання бур'янів та розпушення ґрунту залежно від умов обробки. В основу винаходу поставлена задача: створити спосіб обробітку міжрядь просапних культур, що забезпечує ефективне підрізання та вичісування бур'янів, з одночасним інтенсивним розпушенням ґрунту; можливість регулювання глибини обробітку, ширини робочої зони, кутової швидкості та кута нахилу робочого органу; зміни характеру впливу робочих елементів на робоче середовище залежно від умов обробітку, із забезпеченням оптимального фракційного складу ґрунту та зменшенням втрати вологи, мінімальної захисної зони, найбільш 1 UA 98581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 повного знищення бур'янів та зменшення їх повторного приживання, а також мінімального пошкодження культурних рослин. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб обробітку міжрядь просапних культур базується на використанні ротаційного робочого органу, що містить вісь, кут нахилу якої в повздовжньо-вертикальній площині регулюється за допомогою системи тяг в межах 4-15°, на якій монтується зовнішній диск із робочими елементами у вигляді жорстких та підпружинених зубів круглого, тригранного, чотиригранного перерізу або серповидної форми та внутрішній диск із робочими елементами у вигляді жорстких та підпружинених зубів круглого, тригранного, чотиригранного перерізу, або вертикальних ножів з ріжучою кромкою, розміщеною у напрямку поступального руху, а також вертикальної або горизонтальної фрези. Зовнішньому та внутрішньому дискам надається примусовий обертовий рух у зворотних напрямках, з кутовою -1 швидкістю 45-130 с від гідромотора потужністю 40-70 кВт, через редуктор. Робочі елементи зовнішнього та внутрішнього диска занурюються в ґрунт на 35-60 мм та 60...75 мм відповідно і підрізають, вичісують і мульчують бур'яни та перемішують ґрунт в міжрядді при захисній зоні рослин 28...55 мм і прямолінійній швидкості руху 1,2-3,3 м/с. Пошкодження надземної частини рослин запобігається встановленням захисного щитка, форма якого виконується повторює контур зовнішнього диска. Забезпечується ступінь знищення бур'янів в межах 87,4-95,7 %, зменшується їх приживання - 7,1-1,5 %, культурні рослини пошкоджуються в межах 2,12-3,1 %, створюється оптимальний фракційний склад - 36,6-40,2 % фракцій діаметром 1,0-10,0 мм при вологості ґрунту на горизонті 0-30 см - 84,0-95,1 %. Виконаний заявником аналіз рівня техніки, який включає пошук по патентних і науковотехнічних джерелах інформації, виявлення джерел, які містять відомості про аналоги заявленого винаходу, дозволив встановити, що заявник не виявив аналог, який характеризується ознаками, ідентичними всім істотним ознакам заявленого технічного рішення. Визначення аналога як найбільш близького до істотних ознак дозволило виявити сукупність істотних ознак по відношенню до передбаченого технічного результату відомих ознак в заявленому рішенні, яке виявлено у формулі винаходу. Отже, винахід відповідає критерію патентоспроможності - «новизна». Суть винаходу пояснюється кресленнями: На фіг. 1 - зображений загальний вигляд ротаційного робочого органу культиватора для комбінації робочих елементів на зовнішньому та внутрішньому дисках - ґрунторозпушувальних зубів круглого перерізу. На фіг. 2 - зображений вигляд зверху ротаційного робочого органу культиватора для комбінації робочих елементів на зовнішньому та внутрішньому дисках - ґрунторозпушувальних зубів круглого перерізу. На фіг. 3 - зображений ґрунторозпушувальний зуб серповидної форми. На фіг. 4 - зображений жорсткий ґрунторозпушувальний зуб тригранного перерізу. На фіг. 5 - зображений жорсткий ґрунторозпушувальний зуб чотиригранного перерізу. На фіг. 6 - зображений жорсткий ґрунторозпушувальний зуб круглого перерізу. На фіг. 7 - зображений підпружинений ґрунторозпушувальний зуб чотиригранного перерізу. На фіг. 8 - зображений підпружинений ґрунторозпушувальний зуб тригранного перерізу. На фіг. 9 - зображений підпружинений ґрунторозпушувальний зуб круглого перерізу. На фіг. 10 - зображені робочі елементи внутрішнього диска - вертикальні ножі із ріжучою кромкою, розміщеною у напрямку повздовжнього руху. На фіг. 11 - зображені робочі елементи внутрішнього диска - вертикальна фреза. На фіг. 12 - зображені робочі елементи внутрішнього диска - горизонтальна фреза. На фіг. 13 - зображений загальний вигляд ротаційного робочого органу із комбінацією підпружинених ґрунторозпушувальних зубів на зовнішньому диску та вертикальною фрезою на внутрішньому, на якому зображені захисний щиток та система тяг для регулювання кута нахилу осі робочого органу до вертикалі. На фіг. 14 - зображені ротаційні робочі органи, під час виконання обробітку міжрядь. На фігурах позначено: 1 - вісь обертання у вертикальній площині; 2 - зовнішній диск; 3 - робочі елементи зовнішнього диска; 4 - внутрішній диск; 5 - робочі елементи внутрішнього диска; 6 - редуктор; 7 - захисний щиток; 8 - система тяг. 2 UA 98581 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Спосіб обробітку міжрядь просапних культур базується на використанні ротаційного робочого органу, що містить вісь 1, кут нахилу якої в повздовжньо-вертикальній площині регулюється за допомогою системи тяг 8 в межах 4-15°, на якій змонтовано зовнішній диск 2 із робочими елементами 3 у вигляді жорстких та підпружинених зубів круглого, тригранного, чотиригранного перерізу або серповидної форми, та внутрішній диск 4 із робочими елементами 5 у вигляді жорстких та підпружинених зубів круглого, тригранного, чотиригранного перерізу або вертикальних ножів з ріжучою кромкою, розміщеною у напрямку поступального руху та вертикальної або горизонтальної фрези. Дискам надається примусового обертового руху у -1 зворотних напрямках, з кутовою швидкістю 45-130 с від гідромотора (на схемі не показаний) потужністю 40-70 кВт, через редуктор 6. Робочі елементи зовнішнього та внутрішнього диску занурюються в ґрунт на 35-60 мм та 60-75 мм відповідно і підрізають, вичісують і мульчують бур'яни та перемішують ґрунт в міжрядді при захисній зоні рослин 28...55 мм і прямолінійній швидкості руху 1,2-3,3 м/с. Пошкодження надземної частини рослин запобігається встановленням захисного щитка 7, форма якого повторює контур зовнішнього диска. Забезпечується ступінь знищення бур'янів в межах 87,4-95,7 %, зменшується їх приживання 7,1-1,5 %, культурні рослини пошкоджуються в межах 2,12-3,1 %, створюється оптимальний фракційний склад - 36,6-40,2 % фракцій діаметром 1,0-10,0 мм при вологості ґрунту на горизонті 0-30 см - 84,0-95,1 %. Спосіб обробітку міжрядь працює таким чином. При догляді за посівами просапних культур проводиться обробіток міжрядь, при якому на гряділь культиватора КРН-4,2 за лапами бритвами або стрілчатими лапами встановлюються ротаційні робочі органи по два у кожному міжрядді, що містять вісь, кут нахилу якої в повздовжньо-вертикальній площині регулюється за допомогою системи тяг в межах 4...15°, на якій змонтовано зовнішній диск із робочими елементами у вигляді жорстких та підпружинених зубів круглого, тригранного, чотиригранного перерізу або серповидної форми та внутрішній диск із робочими елементами у вигляді жорстких та підпружинених зубів круглого, тригранного, чотиригранного перерізу або вертикальних ножів з ріжучою кромкою, розміщеною у напрямку поступального руху та вертикальної або горизонтальної фрези. Зовнішній та внутрішній диски обертаються у зворотних напрямках із можливістю регулювання кутової швидкості межах 45-1 130 с , а крутний момент передається від гідромотора потужністю 45-70 кВт через редуктор. Робочі елементи зовнішнього і внутрішнього диска занурюються в ґрунт на глибину 35-60 мм та 60-75 мм відповідно і підрізають, вичісують і мульчують бур'яни в міжрядді при захисній зоні рослин 28-55 мм і рухаються прямолінійно вздовж рядка із швидкість 1,2-3,3 м/с. Пошкодження надземної частини рослин запобігається встановленням захисного щитка, форма якого виконується повторює контур зовнішнього диска. При виконанні запропонованого способу забезпечується ступінь знищення бур'янів в межах 87,4-95,7 %, зменшується їх приживання 7,1-1,5 %, культурні рослини пошкоджуються в межах 2,12-3,1 %, створюється оптимальний фракційний склад - 36,6-40,2 % фракцій діаметром 1,0-10,0 мм при вологості ґрунту на горизонті 0-30 см - 84,0-95,1 %. Виготовлений дослідний зразок пройшов випробування і підтвердив, ефективність і доцільність свого застосування для ефективного знищення бур'янів, забезпечення оптимального фракційного складу та збереження вологи в ґрунті, при мінімальному пошкодженні культурних рослин. Результати оцінки запропонованого способу наведені в таблиці. Заявлене технічне рішення може бути використане сільському господарстві, зокрема при обробітку міжрядь просапних культур і забезпечить ефективне підрізання та вичісування бур'янів, розпушення ґрунту та регулювання характеру впливу на ґрунт залежно від умов обробітку. В матеріалах заявки технічне рішення описано повністю, отже відповідає критерію патентоспроможності винаходу - «промислова придатність». 50 3 UA 98581 C2 Таблиця Оцінка якісних показників запропонованого способу Згідно з відомим способом Показники, якості обробітку ґрунту Ступінь розпушення ґрунту, (фракційний склад, %): фракції діаметром: 10 мм 10-1,0 мм 1,0-0,25 мм 0,25 мм Вологість ґрунту через 5 і 15 діб після обробітку, % на горизонтах: 0-5 см 5-10 см 10-20 см 20-30 см 0-30 см Фактична захисна зона, мм Профіль поверхні - глибина утвореної боріздки, мм Ступінь знищення бур'янів, % Ступінь приживання бур'янів, % Ступінь пошкодження культурних рослин, % Згідно з заявленим технічним рішенням 40,2-41,4 35,6-38,1 26,4-29,3 9,7-12,1 15,8-17,2 через 5 через 15 діб діб 87,4 62,3 89,3 74,7 90,1 79,8 92,5 84,9 94,4 81,3 55-76 36,5-40,2 13,3-15,1 5,7-6,6 через 15 через 5 діб діб 93,7 68,1 96,8 83,9 96,8 87,8 98,2 89,0 95,1 84,0 28-52 51-74 47-21 74,9-88,2 12,7-5,4 4,5-6,2 87,4-95,7 7,1-1,5 2,12-3,1 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 1. Спосіб обробітку міжрядь просапних культур, який включає використання ротаційного робочого органу, що містить змонтований на осі, похилій у вертикальній площині, диск (зовнішній), на якому розташовані вертикальні робочі елементи, виконані у вигляді зубів або ножів з робочою кромкою, розміщеною у напрямку поступального руху, який відрізняється тим, що ротаційним робочим органом виконують прямолінійний рух із швидкістю 1,2-3,3 м/с, при цьому ротаційний робочий орган додатково містить (внутрішній) диск,оснащений робочими елементами, виконаними у вигляді ножів з робочою кромкою, розташованою у напрямку поступального руху, або у вигляді вертикальної чи горизонтальної фрези; диски розташовані співвісно, нахил осі яких складає 4-15° у повздовжньо-вертикальній площині і регулюють його системою тяг, при цьому їм надають примусового обертального руху із кутовою швидкістю 45-1 130 с у зустрічних напрямках, крутний момент, який передається через редуктор від гідромотора потужністю 5-35 кВт, складає в межах 15-45 Н·м, при цьому робочі елементи зовнішнього і внутрішнього дисків занурюють в ґрунт на глибину 35-60 мм та 60-75 мм відповідно, підрізують, вичісують і мульчують бур'яни та розпушують ґрунт у міжрядді при захисній зоні рослин 28-55 мм. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що робочі елементи зовнішнього та внутрішнього дисків виконують у вигляді жорстких та/або підпряжених зубів. 3. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що зуби мають круглий або тригранний, або чотиригранний переріз. 4 UA 98581 C2 5 UA 98581 C2 6 UA 98581 C2 7 UA 98581 C2 8 UA 98581 C2 9 UA 98581 C2 10 UA 98581 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11