Спосіб обробітку ґрунту і обладнання для його здійснення

1. Спосіб розпушування верхнього шару ґрунту, при якому використовують обладнання, що включає гнучкі рукава, які укладають у ґрунт паралельно один до одного, а потім поступово збільшують площі поперечних перерізів цих рукавів, нагнітаючи в них робоче тіло, який відрізняється тим, що гнучкі рукава укла C2 2 (19) 1 3 го клина (Кн. Войтюк Д.Г. і інші. Сільськогосподарські машини. Основи теорії та розрахунку. - Київ, Вища освіта, 2005. - С.100-103). Цей спосіб є найбільш близький до того, що заявляється і тому прийнятий за прототип. Обробіток грунту при цьому способі здійснюється культиваторами-розпушувачами та плоскорізами-розпушувачами і полягає в тому, що при переміщенні у грунті двогранного клина, яким є лапа культиватора-розпушувача або плоскорізарозпушувача, шар грунту під його тиском поступово піднімається угору, в результаті чого пласт грунту згинається у вертикальній площині, що забезпечує його деформацію і розпушування. Використання при реалізації цього способу двогранного клина виключає зміщення і перевертання пласта грунту, що забезпечує збереження на поверхні грунту значної частини рослин. Однак і при цьому способі обробітку грунту 2530% рослин знищуються колесами тягача (трактора) і стояками робочих органів, котрими вони закріплюються до рами. Це унеможливлює застосування даного способу обробітку грунту на полях, на яких вегетують (ростуть) рослини. Задачею винаходу є розробка способу обробітку грунту, при якому-унеможливлюється пошкодження рослин, котрі вегетують на поверхні грунту, що розпушується. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі обробітку грунту, при якому з глибини його обробітку на розпушуваний шар діють спрямованою угору розосередженою силою, зону прикладання котрої перемішують у горизонтальному напрямку, відповідно до винаходу, у грунті на глибині його обробітку, укладають гнучкі рукава, а потім поступово збільшують площі їх поперечних перерізів, причому це збільшення проводять почергово, починаючи з крайнього рукава. Завдяки цьому повністю виключається взаємодія рослин, які ростуть на поверхні грунту, котрий розпушується, з колесами тягача і стояками. Завдяки цьому повністю виключається взаємодія рослин, які ростуть на поверхні грунту, котрий розпушується, з колесами тягача і стояками робочих органів, що унеможливлює пошкодження рослин в процесі обробітку грунту. В результаті цього забезпечується можливість обробітку грунту на будь-якій стадії вегетації рослин і за рахунок цього збільшення їх урожайності. Відоме обладнання для обробітку грунту, яке містить пристрій для передачі на розпушуваний шар грунту спрямованої угору розосередженої сили, виконаний у вигляді тригранного клина, закріпленого стовбою до рами, котра з’єднана з тягачем (Кн. Сисолін П.В. і інші. Сільськогосподарські машини: теоретичні основи, конструкція, проектування. Машини для рільництва. - Київ, Урожай, 2001. - С.139-182). Робота цього обладнання полягає в тому, що при переміщенні тягачем рами його робочі органи за допомогою стояків перемішуються під шаром грунту, який під дією тригранного клина поступово піднімається угору, пласт грунту змішується у бік і перевертається, в результаті чого розпушується. Недоліком цього обладнання є те, що при пе 91047 4 ревертанні пласта грунту повністю знищуються рослини на поверхні грунту, що виключає можливість обробляти ділянки поля, на поверхні котрих вегетують рослини, а також при такому обробітку грунт підпадає під вплив вітрової ерозії. Відоме також обладнання для розпушування грунту, яке містить пристрій для передачі на розпушуваний шар грунту спрямованої угору розосередженої сили, виконаний у вигляді двогранного клина, котрий стояком закріплений до рами, яка з’єднана з тягачем (Кн.. Войтюк Д.Г. і інші. Сільськогосподарські машини. Основи теорії та розрахунку. - Київ, Вища освіта, 2005. - С.95-107). Це обладнання є найбільш близьким до того, що заявляється і тому прийнято за прототип. Робота цього обладнання полягає в тому, що при переміщенні тягачем рами його робочі органи за допомогою стояків переміщуються під шаром грунту, який під дією двогранного клина поступово піднімається угору, в результаті чого грунту розпушується. Виконання в цьому обладнанні робочого органу у вигляді двогранного клина виключає поворот пласта грунту, що забезпечує збереження на ділянці поля, що обробляється значної кількості рослин, що дає можливість захистити грунт від вітрової ерозії. Однак при обробці грунту і цим обладнанням 25-30% рослин знищується колесами тягача і стояками робочих органів. Тому його неможливо використовувати на ділянках, на котрих вегетують сільськогосподарські культури. Задачею винаходу є створення обладнання для обробітку грунту, яке забезпечує повне збереження рослин, що вегетують на поверхні грунту, котрий розпушується. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в обладнанні для обробітку грунту, яке містить пристрій для передачі на розпушуваний шар грунту спрямованої угору розосередженої сили, відповідно до винаходу, пристрій для передачі на розпушуваний шар спрямованої угору розосередженої сили виконаний у вигляді принаймні одного гнучкого рукава, один кінець котрого з’єднаний з механізмом зміни його поперечного перерізу, а другий закритий, причому цей механізм може бути виконаний у вигляді джерела для створення в рукавах тиску рідини, наприклад, відцентрового насоса, а на гнучких рукавах закріплені крапельниці, або у вигляді джерела стиснутого повітря, наприклад, компресора. Завдяки такому виконанню обладнання для обробітку грунту повністю виключається дія коліс тягача і стояків робочих органі на грунт, що розпушується. Це унеможливлює пошкодження рослин в процесі розпушування грунту і тому його можна проводити на будь-якій стадії вегетації рослин, що забезпечує збільшення їх урожайності. Приклад реалізації винаходу пояснюється кресленнями, де: Фіг. 1 - обладнання для обробітку грунту - вид збоку (з вертикальним розрізом еластичного рукава); Фіг. 2 - розріз А-А на Фіг. 1; Фіг. 3 - розріз Б-Б на Фіг. 1; 5 Фіг. 4 - поперечний розріз еластичних рукавів (при збільшеній площі поперечного перерізу одного із них. При реалізації даного способу обробітку грунту у ньому на глибині його обробітку укладають гнучкі рукава (Фіг. 2). Для механізації цієї операції використовують машину подібну до кабелеукладача, або траншейний екскаватор, котрим копають траншею, укладають гнучкий рукав, а потім її засипають грунтом. Після цього, при необхідності обробітку грунту, поступово збільшують площу поперечного перерізу гнучких рукавів. Для цього на поливних землях в рукав подають воду, а на богарних (неполивних) - стиснуте повітря. Під тиском води або повітря площа поперечного перерізу гнучкого рукава поступово збільшується (Фіг. 1) і зі сторони рукава, тобто з глибини обробітку грунту на розпушуваний шар грунту діє спрямована угору розосереджена сила, зона прикладання якої переміщується у горизонтальному напрямку вздовж рукава. В результаті цього відбувається згинання грунту у поздовжньому напрямку (вздовж рукава), а оскільки грунт має високу крихкість, то його пласт ламається на частинки тобто розпушується. При укладанні у грунті кількох рядів гнучких рукавів площу їх поперечного перерізу раціонально змінювати не усіх одночасно, а почергово, починаючи з крайнього. При цьому згинання пласта грунту буде здійснюватись не тільки в поздовжньому напрямку, а й у поперечному. Це забезпечує краще розпушування грунту. Обладнання для обробітку грунту містить пристрій для передачі на розпушуваний шар грунту спрямованої угору розосередженої сили, виконаний у вигляді рукава 1, виготовленого із гнучкого матеріалу, яким може бути щільна неорганічна тканина, плівка або композиційний матеріал, наприклад, поліетиленова плівка армована капроновими нитками. Рукав 1 одним своїм кінцем з’єднаний з механізмом для зміни площі його поперечного перерізу, а другий його кінець закритий. При використанні обладнання на поливних землях механізм для зміни площі поперечного перерізу рукавів 1 виконаний у вигляді відцентрового насоса 2 (Фіг.1), напірний патрубок 3 якого з’єднаний з рукавом 1, а його всмоктувальний патрубок 4 з джерелом води 5, яким може бути водоймище, канал або водопровід. В цьому випадку до рукава 2 закріплені крапельниці 6 (Фіг. 3) для дозованого відведення води із рукава у грунт. При використанні обладнання на богарних землях механізм для зміни площі поперечного перерізу рукавів 1 виконаний у вигляді-компресора, нагнітальний патрубок якого з’єднаний з рукавом 1 (компресор є загальновідомим пристроєм і на кресленнях не показаний). 91047 6 Перед початком використання обладнання на полі, де передбачається обробіток грунту, укладаються у грунт гнучкі рукава 1, на глибину рівну товщині шару грунту (Фіг. 2), який необхідно розпушувати і з’єднують їх з механізмом для зміни їх поперечних перерізів. Працює обладнання таким чином. При поданні в рукав 1, наприклад, води насосом 2 через патрубок 3, під її тиском, площа поперечного перерізу рукава 1 збільшується. Тому зі сторони рукава 1 на розпушуваний шар грунту передається спрямована угору розосереджена сила, в зоні прикладання якої грунту піднімається угору (Фіг. 1), а поза цією зоною він залишається у нерухомому стані. В результаті цього відбувається згинання пласта грунту у поздовжньому напрямку (вздовж рукава 1), а оскільки грунт має високу крихкість, то його пласт лопається на частини, тобто розпушується. При цьому, по мірі розпушування грунту, зона прикладання розосередженої сили переміщується вздовж рукава 1 і тому над ним можна виділити три характерних ділянки: а - ділянка розпушеного грунту; б - ділянка розпушування грунту; в - ділянка нерозпушеного грунту. При використанні обладнання, яке включає кілька паралельно розміщених рукавів 1, раціонально воду подавати не в усі рукава одночасно, а почергово, починаючи з крайнього. При цьому згинання пласта грунту і його розпушування буде здійснюватись не тільки у повздовжньому, а у поперечному напрямку (Фіг. 4). По завершенню заповнення усіх рукавів 1 водою весь грунт, що знаходиться над ними, буде розпушений і тиск води в рукавах буде рівний робочому тиску насоса. Цей тиск в рукавах 1 потрібно підтримувати протягом часу, необхідного для поливання грунту через крапельниці 5. Після завершення пливу грунту насос 2 виключається з роботи і під тиском грунту вода із рукавів 1 виливається через крапельниці 5, а рукава 1 займають початкове положення (Фіг. 2). Для реалізації цього технічного рішення необхідні значні початкові капіталовкладення на придбання і монтаж обладнання. Однак при його використанні: унеможливлюється пошкодження рослин, що дає можливість розрушувати грунт на протязі всього періоду їх вегетації і одержувати значно вищий урожай; знижується енергоємність розпушування грунту за рахунок виключення тертя між робочими органами і грунтом; виключається забруднення грунту залізом; відпадає необхідність у використанні тракторів з плоскорізами - розпушувачами та витраті пально-мастильних матеріалів; забезпечується можливість автоматизації процесу розпушування грунту. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 91047 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601