Машина для локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив з пристроями моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля

Реферат: Машина для локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив з пристроями для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля містить транспортний засіб, машину для внесення мінеральних добрив, контролер. Вона додатково містить спеціальні пристрої: індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив, моніторингу вмісту поживних речовин у ґрунті та вимірювання вмісту поживних речовин у рослині. UA 90028 U (54) МАШИНА ДЛЯ ЛОКАЛЬНО-СТРІЧКОВОГО ДИФЕРЕНЦІЙОВАНОГО ВНЕСЕННЯ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ З ПРИСТРОЯМИ МОНІТОРИНГУ ВАРІАБЕЛЬНОСТІ ПАРАМЕТРІВ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО ПОЛЯ UA 90028 U UA 90028 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі механізації сільського господарства, зокрема до машин для внесення мінеральних добрив і може бути використана для локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив із спеціальним пристроєм індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив та пристроями для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля, на основі даних отриманих вимірюванням вмісту поживних речовин у ґрунті (реєстрація електропровідних властивостей ґрунту сенсор-електродами) та вимірювання вмісту поживних речовин у рослині (реєстрація оптичної спектрометрії рослинності - спектрів відбиття рослинності в натуральних умовах при варіюючих рівнях освітленості з різноколірною температурою), що дозволить проводити тестування великих площ сільськогосподарського поля за короткий час під час виконання технологічної операції - внесення мінеральних добрив. Відома машина для одночасного розсіювання різних видів мінеральних добрив [а.с. СРСР № 209878, МПК5 А01С 15/12], яка містить бункер, встановлений на колесах, основний транспортер, який охоплює його днище, перегородки розміщені у бункері паралельно напрямку руху транспортера, змішувальний транспортер з перемішувальними елементами, встановлений упоперек руху основного транспортера та розсіваючий орган. При роботі цієї машини завантажені у відсіки її бункера, утворені перегородками, види мінеральних добрив основним транспортером виносяться із бункера і подають на змішувальний транспортер, утворюючи багатошаровий пласт, який перемішується елементами і поступає на розсіваючий орган, який широкою смугою розподіляє усі види добрив по поверхні ґрунту. Однак, ця машина складна за конструкцією, має високу питому металомісткість, види мінеральних добрив незручно завантажувати у вузькі відсіки її бункера та складно регулювати задані дози внесення різних видів мінеральних добрив, які необхідно внести у ґрунт. Відома машина для одночасного розсіювання різних видів мінеральних добрив [а. с. СРСР № 47448, МПК5 А01С 15/12], яка містить бункер встановлений на колесах, перфорований транспортер, який охоплює його днище, перегородки розміщені у бункері перпендикулярно напрямку руху транспортера і обладнані похилими щитками, регулювальні заслінки закріплені над транспортером, вікна виконані у днищі під похилими щитками, транспортну дошку розміщену під нижньою ланкою транспортера, змішувач і розсіваючий орган. При роботі цієї машини завантажені у відсіки її бункера, утворені перегородками, різні види мінеральних добрив виносяться, в установлених регулювальними заслінками дозах, верхньою ланкою транспортера і проходячи через її перфорації і вікна у днищі, падають на нижню ланку транспортера, утворюючи багатошаровий пласт різних видів добрив, якою він переміщується по транспортній дошці на змішувальні шнеки, якими, після змішування, подаються на розсіваючі органи, що широкою смугою розподіляються усі види добрив по поверхні ґрунту. Ця машина має низьку питому металомісткість, відсіки її бункера зручні для механізованого завантаження різних видів добрив, а застосування заслінок спрощує регулювання заданих доз розсіювання різних видів добрив. Недоліком цієї машини є те, що вона забезпечує розсіювання лише постійних, установлених регулювальними заслінками, доз азотних, фосфорних і калійних мінеральних добрив незалежно від фактичної наявності азоту, фосфору і калію у ґрунті, що знижує приріст урожайності сільськогосподарських культур від застосування добрив тобто їх ефективність. Відомий N-Sensor фірми Yara [http://www.yara.de/doc/39944_Broschuere_NSensor_201206.pdf], що складається з транспортного засобу, N-Sensor фірми Yara, машини для внесення мінеральних добрив, яка розміщується на транспортному засобі, що виконує технологічну операцію (внесення мінеральних добрив). Пристрій працю наступним чином: при русі транспортного засобу по поверхні сільськогосподарського поля за допомогою N-Sensor фірми Yara відбувається отримання даних про вміст поживних речовин у ґрунту. На підставі цих даних відбувається керування робочими органами машини для внесення мінеральних добрив для забезпечення локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив. Недоліком даного пристрою є складність конструкції та неможливість забезпечити локальнострічкове диференційоване внесення мінеральних добрив, що знижує якість виконання технологічної операції, а як наслідок неможливість точної реалізації диференційних норм внесення. Також даний пристрій не враховує вмісту поживних речовин у ґрунті, що не дає можливості точно визначити необхідну норму внесення мінеральних добрив. Відомий причіпний до транспортного засобу пристрій для моніторингу стану ґрунтового середовища компанії Veris (http://www, veristech.com), основним робочим органом якого є система електродів, в якості яких використані плоскі диски з горизонтальною віссю обертання на стояку, який жорстко закріплений до рами вимірювального пристрою таким чином, що опорні колеса пристрою визначають глибину ходу дисків-електродів у ґрунті. 1 UA 90028 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком подібного пристрою є розділення технологічної операції та моніторингу, значна похибка обумовлена розділенням цих операцій та конструктивними особливостями пристрою для визначення електропровідних властивостей ґрунту, яка обумовлена тим, що під час виконання робочого процесу порушується стабільність контакту диска-електрода з ґрунтом, що викликано поперечними відхиленнями вимірювального пристрою відносно прямолінійного напрямку руху. При цьому змінюється площа контакту диска-електрода з ґрунтом, оскільки при поперечних коливаннях плоскі диски-електроди однією стороною можуть взагалі не контактувати із ґрунтом. Найбільш близький аналог, який доцільно взяти за прототип, машина для диференційованого розсіювання доз різних видів мінеральних добрив в залежності від вмісту їх аналогів у ґрунті, що містить транспортний засіб з машиною для внесення мінеральних добрив, яка обладнана контролером з пристроєм інформації про вміст аналогів мінеральних добрив у ґрунті, що включає дискету, на якій попередньо записана інформація про вміст аналогів мінеральних добрив у ґрунті поля та приладу встановленому на передній частині агрегату для визначення вмісту аналогів мінеральних добрив у ґрунті поля, на якому працює машина, що функціонально з'єднаний з комп'ютером, та датчик реєстрації обертів колеса, а регулювальні заслінки обладнані виконавчими механізмами, причому датчик реєстрації обертів колеса і виконавчий механізм функціонально з'єднані з комп'ютером (Патент № 55582, опубл. 15.04.2003, бюл. № 4, МПК А01С 15/00). Недоліком цієї машини є те, що вона забезпечує розсіювання азотних, фосфорних і калійних мінеральних добрив залежно від фактичної наявності азоту, фосфору і калію у ґрунті та не враховує вміст поживних речовин у рослині, що знижує приріст урожайності сільськогосподарських культур від застосування добрив тобто їх ефективність. Корисною моделлю ставиться задача забезпечення локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив за допомогою спеціального пристрою індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив шляхом використання пристроїв для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля, на основі даних отриманих вимірюванням вмісту поживних речовин у ґрунті (реєстрація електропровідних властивостей ґрунту сенсор-електродами) та вимірювання вмісту поживних речовин у рослині (реєстрація оптичної спектрометрії рослинності - спектрів відбиття рослинності в натуральних умовах при варіюючих рівнях освітленості з різноколірною температурою), які розміщуються спереду на транспортному засобі під час виконання технологічної операції, що дає можливість забезпечити оптимальну норму внесення поживних речовин у ґрунт з використанням даних від двох систем моніторингу. Поставлена корисною моделлю задача вирішується тим, що машина для внесення мінеральних добрив використовується для локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив з спеціальним пристроєм індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив та пристроями для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля, на основі даних отриманих вимірюванням вмісту поживних речовин у ґрунті (реєстрація електропровідних властивостей ґрунту сенсорелектродами) та вимірювання вмісту поживних речовин у рослині (реєстрація оптичної спектрометрії рослинності - спектрів відбиття рослинності в натуральних умовах при варіюючих рівнях освітленості з різноколірною температурою), які розміщуються спереду на транспортному засобі під час виконання технологічної операції. Сигнал від даних пристроїв моніторингу потрапляє на контролер, що керує роботою спеціального пристрою індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив, при цьому можливий запис даних у вигляді електронної карти на PC card з магнітним носієм від пристроїв для моніторингу стану ґрунту та рослинності (картограма завдання) та реалізації локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив (картограма реалізація), що дає можливість забезпечити оптимальну норму внесення поживних речовин у ґрунт з використанням даних від двох систем моніторингу. На кресленні - зображено загальний вигляд машини для локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив з пристроями для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля. Пристрій складається з транспортного засобу 1, машини для внесення мінеральних добрив 2, що розміщується позаду транспортного засобу 1, пристроїв для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля шляхом вимірювання вмісту поживних речовин у ґрунті (реєстрація електропровідних властивостей ґрунту сенсор-електродами) 3 та пристрою для вимірюванням вмісту поживних речовин у рослині (реєстрація оптичної спектрометрії рослинності - спектрів відбиття рослинності в натуральних умовах при варіюючих рівнях 2 UA 90028 U 5 10 15 20 25 освітленості з різноколірною температурою) 4, які розміщуються спереду на транспортного засобу 1, контролера 5, спеціального пристрою індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив 6, PC card з магнітним носієм 7, приймача сигналів супутникової навігаційної системи DGPS 8. Пристрій працює наступним чином: при переміщенні транспортного засобу 1 з машиною для внесення мінеральних добрив 2, що розміщується позаду транспортного засобу 1, пристрої для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля, на основі даних від пристрою для вимірювання вмісту поживних речовин у ґрунті (реєстрація електропровідних властивостей ґрунту сенсор-електродами) 3 та пристрою для вимірюванням вмісту поживних речовин у рослині (реєстрація оптичної спектрометрії рослинності - спектрів відбиття рослинності в натуральних умовах при варіюючих рівнях освітленості з різноколірною температурою) 4, які розміщуються спереду транспортного засобу забезпечують проведення моніторингу стану сільськогосподарських угідь. Контролер 5 отримує дані від пристроїв для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля та керує спеціальним пристроєм індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив 6. Дані отримані від пристроїв для моніторингу записуються у вигляді електронної карти на PC card з магнітним носієм 7 з прив'язкою до координат місцезнаходження за допомогою системи DGPS 8. На PC card з магнітним носієм електронної карти 7 можливий запис даних від пристроїв для моніторингу (картограма завдання) та реалізації змінних норм внесення мінеральних добрив (технологічного матеріалу)- електронна карта (картограма реалізація). Запропонована корисна модель дозволяє забезпечити диференційне внесення мінеральних добрив на основі даних моніторингу фізико-механічного та агробіологічного стану ґрунтового та рослинного середовища шляхом вимірювання електропровідних властивостей ґрунту та вимірювання спектрів відбиття рослинного покрову для забезпечення підбору оптимальної площі живлення рослин з врахування просторової неоднорідності ґрунтового покриву та дозволяє зекономити 10-25 % посівного матеріалу і сприяє підвищенню урожайності сільськогосподарських культур в середньому на 10-20 ц/га. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Машина для локально-стрічкового диференційованого внесення мінеральних добрив з пристроями для моніторингу варіабельності параметрів сільськогосподарського поля, що містить транспортний засіб, машину для внесення мінеральних добрив, контролер, яка відрізняється тим, що додатково містить спеціальні пристрої: індивідуального приводу робочих елементів машини для внесення мінеральних добрив, моніторингу вмісту поживних речовин у ґрунті та вимірювання вмісту поживних речовин у рослині. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 3