Способ подготовки семенного ложа (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СЕМЕННОГО ЛОЖА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)(71) Заявитель Клименко Владимир Иванович(72) Авторы Клименко Владимир Иванович Клименко Виктория Владимировна Клименко Михаил Владимирович Клименко Юрий Владимирович(73) Патентообладатель Клименко Владимир Иванович(57) 1. Агрегат для подготовки семенного ложа, содержащий раму, на стойках которой расположены рыхлящие лапы или диски и, по меньшей мере, один почвообрабатывающий барабан, отличающийся тем, что почвообрабатывающий барабан закреплен на раме после рыхлящих лап или дисков по ходу движения агрегата с возможностью перемещения относительно рамы и выполнен в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из, по меньшей мере, одной прикатывающей поверхности, к которой под углом, меньшим 180, расположена мульчирующая поверхность и съемных или несъемных рыхлящих элементов, установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента, при этом спиральный прикатывающий элемент жестко или с возможностью виброколебаний закреплен в опорах почвообрабатывающего барабана, а шаг между витками прикатывающей поверхности составляет не менее 1,05 ее ширины. 2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что рыхлящие элементы выступают за пределы мульчирующей и прикатывающей поверхностей спирального прикатывающего элемента. 15296 1 2011.12.30 3. Агрегат для подготовки семенного ложа, содержащий раму, на стойках которой расположены рыхлящие лапы или диски, и, по меньшей мере, один почвообрабатывающий барабан, отличающийся тем, что почвообрабатывающий барабан закреплен на раме после рыхлящих лап или дисков по ходу движения агрегата с возможностью перемещения относительно рамы и выполнен в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из, по меньшей мере, одной прикатывающей поверхности, к которой под углом, меньшим 180, расположена мульчирующая поверхность дополнительных прикатывающих элементов, выполненных в виде ребер, соединяющих витки спирального прикатывающего элемента и съемных или несъемных рыхлящих элементов, установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента и прикатывающих ребер, при этом спиральный прикатывающий элемент жестко или с возможностью виброколебаний закреплен в опорах почвообрабатывающего барабана, а шаг между витками прикатывающей поверхности составляет не менее 1,05 ее ширины. 4. Агрегат по п. 3, отличающийся тем, что рыхлящие элементы выступают за пределы мульчирующей и прикатывающей поверхностей спирального прикатывающего элемента или за пределы дополнительных прикатывающих ребер. 5. Способ подготовки семенного ложа агрегатом по п. 1 или 2, при котором за один проход агрегата осуществляют рыхление почвы рыхлящими лапами или дисками, после чего почву дробят, рыхлят и мульчируют с одновременным вычесыванием растительных остатков на поверхность почвы, смещают ее в осевом направлении и прикатывают, образуя твердое основание семенного ложа, по меньшей мере, одним почвообрабатывающим барабаном, выполненным в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из,по меньшей мере, одной уплотняющей основание семенного ложа прикатывающей поверхности, по меньшей мере, одной мульчирующей поверхности и рыхлящих элементов,установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента. 6. Способ подготовки семенного ложа агрегатом по п. 3 или 4, при котором за один проход агрегата осуществляют рыхление почвы рыхлящими лапами или дисками, после чего почву дробят, рыхлят и мульчируют с одновременным вычесыванием растительных остатков на поверхность почвы, смещают ее в осевом направлении и прикатывают, образуя твердое основание семенного ложа, по меньшей мере, одним почвообрабатывающим барабаном, выполненным в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из,по меньшей мере, одной уплотняющей основание семенного ложа прикатывающей поверхности, по меньшей мере, одной мульчирующей поверхности, дополнительных прикатывающих элементов, выполненных в виде ребер, соединяющих витки спирального прикатывающего элемента и рыхлящих элементов, установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента и прикатывающих ребер. Изобретения относятся к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим устройствам, служащим для поверхностной обработки почвы в предпосевной период выращивания сельскохозяйственных культур и саженцев деревьев. Известен способ выращивания картофеля и устройство для его осуществления 2125783, МПК 01 79/02, 10.02.99, заключающийся в том, что на верхний слой почвы воздействуют приспособлением для сепарации почвы, представляющим собой ребристый барабан, расположенный на горизонтальной оси, с установленными на ребрах барабана сепарирующими элементами в виде зубьев. Недостатками данного способа устройства являются недостаточное измельчение комков почвы (дробление комков) в результате воздействия на верхний слой почвы (за один проход агрегата) только одним приспособлением для сепарации почвы. Это ухудшает дробление комков и отделение сорняков от почвы,поскольку сорняки, оставшиеся в составе комков, остаются в почве и затем вегетируют. Недостатком данного приспособления является недостаточное качество измельчения комков верхнего слоя почвы вследствие того, что рабочие поверхности ребер выполнены 2 15296 1 2011.12.30 плоскими. Дополнительным недостатком устройства является высокая трудоемкость замены сепарирующих элементов в результате их износа или поломки. Описанные выше способ и устройство являются наиболее близкими (прототипы) к заявленным способу и устройству. Известны способ и устройство для обработки почвы с помощью ротационного почвообрабатывающего орудия 1042629, МПК 01 21/02,01 35/28, 1983.09.23,включающего горизонтальный барабан, выполненный из дисков, которые соединены между собой стержнями с рыхлящими зубьями, при этом зубья предыдущего стержня по отношению к зубьям последующего расположены в шахматном порядке. Кроме этого, на каждом из стержней установлены дополнительные зубья, каждый из которых расположен между двумя основными с угловым смещением относительно них. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и невозможность замены рыхлящих элементов после их износа или поломки. Известно также почвообрабатывающее орудие 1102500, МПК 01 33/02,1984.07.15, включающее установленный на горизонтальной оси фрезерный барабан с закрепленными на нем ножами, на каждом из которых установлен дополнительный рабочий элемент. При этом режущая кромка каждого ножа имеет дугообразную форму, причем каждый дополнительный рабочий элемент имеет форму поверхности, образованной сечением поверхности вращения части сегмента окружности относительно вертикальной оси,проходящей через режущую кромку ножа, плоскостью ножа и нормальной к ней вертикальной плоскостью, проходящей через ось вращения сегмента, дугообразная часть которого расположена на режущей кромке ножа. Недостатком данного приспособления является его низкая ремонтопригодность из-за невозможности быстрой замены рыхлящих элементов, а также высокая степень разрушения структуры почвы в результате применения активного привода (от ВОМ трактора) фрезерного барабана. Задачей, решаемой заявляемыми изобретениями, является улучшение качества подготовки семенного ложа под посев сельскохозяйственных культур и саженцев деревьев и,как следствие, повышение их урожайности. Поставленная задача по первому варианту решается за счет того, что в агрегате для подготовки семенного ложа, содержащем раму, на стойках которой расположены рыхлящие лапы или диски и, по меньшей мере, один почвообрабатывающий барабан, согласно изобретению, почвообрабатывающий барабан закреплен на раме после рыхлящих лап или дисков по ходу движения агрегата с возможностью перемещения относительно рамы и выполнен в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из, по меньшей мере, одной прикатывающей поверхности, к которой под углом, меньшим 180, расположена мульчирующая поверхность, и съемных или несъемных рыхлящих элементов, установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента, при этом спиральный прикатывающий элемент жестко или с возможностью виброколебаний закреплен в опорах почвообрабатывающего барабана, а шаг между витками прикатывающей поверхности составляет не менее 1,05 ее ширины. Кроме этого, рыхлящие элементы могут выступать за пределы мульчирующей и прикатывающей поверхностей спирального прикатывающего элемента. Поставленная задача по второму варианту решается также за счет того, что в агрегате для подготовки семенного ложа, содержащем раму, на стойках которой расположены рыхлящие лапы или диски и, по меньшей мере, один почвообрабатывающий барабан, согласно изобретению, почвообрабатывающий барабан закреплен на раме после рыхлящих лап или дисков по ходу движения агрегата с возможностью перемещения относительно рамы и выполнен в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из, по меньшей мере, одной прикатывающей поверхности, к которой под углом, меньшим 180,расположена мульчирующая поверхность, дополнительных прикатывающих элементов,3 15296 1 2011.12.30 выполненных в виде ребер, соединяющих витки спирального прикатывающего элемента,и съемных или несъемных рыхлящих элементов, установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента и прикатывающих ребер, при этом спиральный прикатывающий элемент жестко или с возможностью виброколебаний закреплен в опорах почвообрабатывающего барабана, а шаг между витками прикатывающей поверхности составляет не менее 1,05 ее ширины. Кроме этого, в вышеописанном агрегате рыхлящие элементы могут выступать за пределы мульчирующей и прикатывающей поверхностей спирального прикатывающего элемента или за пределы дополнительных прикатывающих ребер. Поставленная задача по первому варианту способа подготовки семенного ложа решается за счет того, что за один проход агрегата осуществляют рыхление почвы рыхлящими лапами или дисками, после чего почву дробят, рыхлят и мульчируют с одновременным вычесыванием растительных остатков на поверхность почвы, смещают ее в осевом направлении и прикатывают, образуя твердое основание семенного ложа, по меньшей мере, одним почвообрабатывающим барабаном, выполненным в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из, по меньшей мере, одной уплотняющей основание семенного ложа прикатывающей поверхности, по меньшей мере, одной мульчирующей поверхности и рыхлящих элементов, установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента. Поставленная задача по второму варианту способа подготовки семенного ложа решается за счет того, что за один проход агрегата осуществляют рыхление почвы рыхлящими лапами или дисками, после чего почву дробят, рыхлят и мульчируют с одновременным вычесыванием растительных остатков на поверхность почвы, смещают ее в осевом направлении и прикатывают, образуя твердое основание семенного ложа, по меньшей мере, одним почвообрабатывающим барабаном, выполненным в виде спирального прикатывающего элемента, состоящего из, по меньшей мере, одной уплотняющей основание семенного ложа прикатывающей поверхности, по меньшей мере, одной мульчирующей поверхности, дополнительных прикатывающих элементов, выполненных в виде ребер,соединяющих витки спирального прикатывающего элемента, и рыхлящих элементов,установленных на части или по всей длине спирального прикатывающего элемента и прикатывающих ребер. Возможные варианты устройства для осуществления способа подготовки семенного ложа представлены на следующих чертежах на фиг. 1 изображены базовые элементы устройства для осуществления способа с использованием рыхлящих лап (вид сбоку) на фиг. 2 - базовые элементы устройства для осуществления способа с использованием дисков (вид сверху) на фиг. 3 - почвообрабатывающий барабан со спиральными витками, снабженными рыхлящими элементами на фиг. 4 - почвообрабатывающий барабан со спиральными витками и прикатывающими ребрами с рыхлящими элементами на фиг. 5 - видна фиг. 3. Агрегат для подготовки семенного ложа по первому варианту включает раму 1(фиг. 1), на которой на стойках 2 расположены рыхлящие лапы 3 или также связанные с рамой 1 диски 4 (фиг. 2). Непосредственно за дисками 4 или рыхлящими лапами 3 на раме 1 агрегата с возможностью перемещения и/или регулировки относительно последней в отверстиях кронштейна 5 (или жестко) закреплены окончания рамы 6 почвообрабатывающего барабана 7 (одного или более), который выполнен в виде спирального прикатывающего элемента 8 (фиг. 3) с, по меньшей мере, одной наружной прикатывающей поверхностью 9 и мульчирующей поверхностью 10, выполненной относительно прикатывающей поверхности 9 под углом, меньшим 180. Спиральный прикатывающий элемент 8 содержит 4 15296 1 2011.12.30 съемные (например, имеющие резьбовое соединение) или выполненные в составе спирального элемента (посредством сварки или иным образом) рыхлящие элементы 11, установленные на части или по всей длине почвообрабатывающего барабана 7. Прикатывающий элемент 8 закрепляется с возможностью виброколебаний или жестко в крайних опорах 12 мульчирующего барабана 7 и с возможностью виброколебаний или жестко относительно вала 13 почвообрабатывающего барабана 7 (если вал 13 в почвообрабатывающем барабане 7 установлен) в промежуточных опорах 14. При длине почвообрабатывающего барабана 7 менее 2 м вал 13 может не устанавливаться, поскольку жесткость конструкции обеспечивается спиральным прикатывающим элементом 8. Для обеспечения возможности виброколебаний спирального прикатывающего элемента 8 крайние опоры последнего устанавливаются с возможностью поворота вокруг своей оси или жестко (на чертеже не показано), средние опоры (если они устанавливаются) выполняются или с возможностью поворота вокруг устанавливаемого по центру барабана 7 вала 13 и перемещения относительно последнего в процессе виброколебаний прикатывающего элемента 8,или, как и крайние опоры, с возможностью поворота вокруг своей оси. Шаг винтаприкатывающего элемента 8, с целью выполнения условий незабивания внутренней полости почвообрабатывающего барабана 7, выполняется не менее 1,05 ширины(1,05 ) прикатывающего элемента 8. Для обеспечения более эффективного рыхления, дробления пласта и мульчирования почвы, например, на средних и тяжелых почвах рыхлящие элементы 11 устанавливаются на почвообрабатывающем барабане 7 на расстоянии друг от друга 0,1-15,0 наименьшего размера поперечного сечения рыхлящего элемента 11, а на легких почвах - соответственно 0,3-27,0 наименьшего размера поперечного сечения рыхлящего элемента 11. Агрегат для подготовки семенного ложа по второму варианту (фиг. 4) отличается от первого варианта тем, что витки спирального прикатывающего элемента 8 соединяются дополнительными прикатывающими элементами в виде ребер 15. Данная конструкция почвообрабатывающего барабана используется в основном на тяжелых или невыровненных почвах или почвах, имеющих каменистые включения, так как ребра 15, помимо выполнения основной функции - прикатывания основания семенного ложа, обеспечивают дополнительную жесткость конструкции почвообрабатывающего барабана. Для улучшения мульчирования, сепарации почвы и вычесывания сорняков на ребрах 15 также могут быть установлены рыхлящие элементы 11 (фиг. 4). Для улучшения рыхления и мульчирования почвы рыхлящие элементы 11 могут выступать за пределы прикатывающей 9 и мульчирующей 10 поверхностей прикатывающего элемента 8 (фиг. 5). Почву могут обрабатывать несколькими почвообрабатывающими барабанами, причем их конструкция может отличаться от описанной выше. Способы подготовки семенного ложа с помощью заявляемых вариантов агрегатов для подготовки семенного ложа осуществляют следующим образом. Агрегату с почвообрабатывающим барабаном 7 придают скорость поступательного движения (например, с помощью мобильного энергетического средства). Лапы 3 или диски 4 рыхлят почву. После обработки почвы лапами 3 или дисками 4 за один проход агрегата почву обрабатывают барабаном 7, а прикатывающая поверхность 9 и мульчирующая поверхность 10 спирального прикатывающего элемента 8 при вращении барабана 7 и его заглублении под действием собственного веса и веса агрегата (при жестком креплении рамы агрегата и окончаний рамы 6 почвообрабатывающего барабана) или только собственного веса (при нежестком креплении окончаний рамы 6 почвообрабатывающего барабана 7 к раме 1 агрегата) срезают или сминают слой почвы с растительными остатками и сбрасывают его внутрь почвообрабатывающего барабана 7 со смещением (с силойв осевом направлении наклона витка прикатывающего элемента 8). После рыхления, мульчирования и смещения в осевом направлении почву прикатывают поверхностью 9 прикатывающего 5 15296 1 2011.12.30 элемента 8, образуя твердое основание семенного ложа. При этом установленные или выполненные в составе спирального прикатывающего элемента 8 рыхлящие элементы 11 дополнительно рыхлят и мульчируют почву, вычесывая сорняки на поверхность последней. Затем под действием инерционных сил почва подхватывается обратной частью витка,расположенного в задней части по ходу движения почвообрабатывающего барабана 7. При этом почва и растительные остатки дополнительно дробятся и, перемешиваясь, выбрасываются через промежутки между витками и рыхлящими элементами 11 в задней части почвообрабатывающего барабана 7. В результате наличия в агрегате рыхлящих элементов 11, установленных на спиральном прикатывающем элементе 8 (по первому варианту) и/или дополнительных прикатывающих ребрах 15 (по второму варианту), почва с растительными остатками отделяется от пласта и на глубине от ее поверхности до основания семенного ложа качественно дробится, рыхлится и перемешивается, образуя благоприятную для роста и развития растений мульчу, при этом сорняки вычесываются на поверхность почвы. Смещение почвы в осевом направлении почвообрабатывающего барабана 7 спиральными витками последнего позволяет эффективно выравнивать почву, что повышают урожайность сельскохозяйственных культур. Образование твердого основания семенного ложа позволяет высевать семена, например, мелкосемянных культур (трав и т.д.) не только сошниками, но и разбросным способом. При этом разбросанные по поверхности почвы семена трав витают в рыхлом мульчированном слое почвы семенного ложа и опускаются на образованное прикатывающей поверхностью 9 прикатывающего элемента 8 твердое основание семенного ложа на оптимальную глубину посева. Качественное дробление пласта, рыхление и мульчирование почвы, вычесывание сорняков на поверхность почвы с последующим образованием твердого основания семенного ложа повышают урожайность сельскохозяйственных культур, улучшают качество получаемой сельскохозяйственной продукции и приживаемость саженцев деревьев. При этом рыхлящими элементами эффективно подавляются сорняки путем их вычесывания на поверхность почвы, что экологично и резко уменьшает затраты на гербициды. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7