Способ накопления влаги в почве и устройство для его осуществления



Способ накопления влаги в почве и устройство для его осуществления
Способ накопления влаги в почве и устройство для его осуществления
Способ накопления влаги в почве и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2518254:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретения относятся к области сельского хозяйства. Способ включает безотвальную обработку почвы совместно с нарезанием щелей и образованием полостей. При этом образование полостей производят на глубину от 30 до 60 см за счет низкочастотных колебаний при частоте 1 ход в секунду плоскорезных трапецеидальных полулап с боков стойки. Уплотнение стенок полостей осуществляют путем воздействия высокочастотных колебаний с частотой 250 Гц при помощи роликовых элементов. Устройство состоит из навесной рамы с опорными колесами и рабочими органами. Безотвальные рабочие органы установлены в шахматном порядке и содержат выполненные С-образные стойки с закрепленными на конце долотами и по бокам плоскорезными трапецеидальными полулапами. Сзади стоек зафиксированы дренеры, трапецеидальные полулапы в передней части закреплены шарнирно на осях, жестко зафиксированных по бокам стойки, а в задней части имеют кинематическую связь с механизмом качающейся шайбы, связанной, в свою очередь, с валом отбора мощности энергетического средства. Дренеры выполнены в виде жестко зафиксированных к стойкам кронштейнов, оснащенных осями с двумя шарнирными роликовыми элементами. При этом ось с роликами оснащена вибратором и установлена с возможностью перемещения относительно кронштейна. Изобретения позволяют повысить плотность стенок полостей в нижней части и увеличить сечение полости путем придания ей прямоугольной формы. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам и устройствам для накопления влаги в почве за счет талых вод при безотвальной обработке почвы.

Известен способ накопления влаги (см. патент РФ № 2250584 C2), который включает зяблевую отвальную вспашку, выравнивание поверхности поля и поделку борозд. Борозды выполняются в пахотном и подпахотном слоях почвы с образованием полостей, причем полости формируются рабочим органом ротационного типа.

Однако к недостаткам данного способа можно отнести следующие:

1. Низкое качество стенок полостей из-за отсутствия уплотненного слоя по контуру.

2. Маленький объем полостей из-за сечения в виде круга.

3. Высокая энергоемкость на процесс подготовки почвы (вспашка, выравнивание), а также на процесс выполнения борозд и полостей за счет применения средств ротационного типа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является решение (см. RU 2007113280 A, A01B 79/00, 27.10.2008), в котором раскрыт способ накопления влаги в почве, включающий безотвальную обработку почвы совместно с нарезанием щелей и образованием полостей причем нарезанные в подпахотном слое щели заполняются осыпавшейся почвой пахотного слоя, а в пахотном слое щели формируют открытыми с перемычками из почвы, в том числе на поверхности подпахотного слоя между щелями от центров обработкой создают в направлении щелей уклоны 3-5° для лучшего стока в них влаги осадков.

Недостатками данного способа являются:

1. Высокая энергоемкость на процесс подготовки почвы (вспашка, выравнивание, процесс выполнения борозд и полостей-щелей в подпахотном слое и процесс формирования щелей в пахотном слое), в том числе за счет применения стоек, на нижних концах которых крепятся неподвижные рабочие органы в виде рамки с долотом-щелевателем, размещенным на 10-12 см ниже режущих кромок лемехов для безотвальной обработки, а сзади за лемехами на стойке установлены открылки для создания в пахотном слое открытых щелей и закреплено приспособление с лопастями для формирования в открытых щелях перемычек из почвы.

2. Низкое качество стенок полостей из-за отсутствия уплотненного слоя по контуру полостей и их малый объем.

Также известно орудие для противоэрозионного щелевания почвы (см. авторское свидетельство SU №1020011 A, A01B 13/16), включающее раму с установленными на ней последовательно ножом-щелерезом и рабочим органом для поделки канальцев в прищелевых валиках, имеющим механизм привода, рабочий орган которого выполнен в виде лопатки изогнутой формы, выпуклость которой направлена в сторону, противоположную направлению движения, и закреплен на раме шарнирно с возможностью колебаний в поперечной плоскости относительно направления движения, причем механизм привода рабочего органа выполнен кривошипно-рычажным.

Недостатки: низкое качество стенок полостей из-за отсутствия уплотненного слоя по контуру и малый объем полостей.

Техническим результатом является снижение затрат энергии, повышение плотности стенок полостей в нижней части и увеличение сечения полости путем придания ему прямоугольной формы.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем безотвальную обработку почвы совместно с нарезанием щелей и образованием полостей, согласно изобретению образование полостей производят на глубину от 30 до 60 см за счет низкочастотных колебаний при частоте 1 ход в секунду плоскорезных трапецеидальных полулап с боков стойки, а уплотнение стенок полостей осуществляют путем воздействия высокочастотных колебаний с частотой 250 Гц при помощи роликовых элементов.

Технический результат также достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из навесной рамы с опорными колесами и рабочими органами, согласно изобретению безотвальные рабочие органы установлены в шахматном порядке и содержат выполненные в виде С-образных стойки с закрепленными на конце долотами и по бокам плоскорезными трапецеидальными полулапами, сзади стоек зафиксированы дренеры, трапецеидальные полулапы в передней части закреплены шарнирно на осях, жестко зафиксированных по бокам стойки, а в задней части имеют кинематическую связь с механизмом качающейся шайбы, связанной, в свою очередь, с валом отбора мощности энергетического средства, а дренеры выполнены в виде жестко зафиксированных к стойкам кронштейнов, оснащенных осями с двумя шарнирными роликовыми элементами, при этом ось с роликами оснащена вибратором и установлена с возможностью перемещения относительно кронштейна.

Новизна способа заключается в том, что образование полостей производят на глубину от 30 до 60 см за счет низкочастотных колебаний при частоте 1 ход в секунду плоскорезных трапецеидальных полулап с боков стойки, а уплотнение стенок полостей осуществляют путем воздействия высокочастотных колебаний с частотой 250 Гц при помощи роликовых элементов.

Новыми элементами является то, что безотвальные рабочие органы установлены в шахматном порядке и содержат выполненные в виде С-образных стойки с закрепленными на конце долотами и по бокам плоскорезными трапецеидальными полулапами, сзади стоек зафиксированы дренеры, трапецеидальные полулапы в передней части закреплены шарнирно на осях, жестко зафиксированных по бокам стойки, а в задней части имеют кинематическую связь с механизмом качающейся шайбы, связанной, в свою очередь, с валом отбора мощности энергетического средства, а дренеры выполнены в виде жестко зафиксированных к стойкам кронштейнов, оснащенных осями с двумя шарнирными роликовыми элементами, при этом ось с роликами оснащена вибратором и установлена с возможностью перемещения относительно кронштейна.

Элементы способа и устройства известны в аграрной науке, но по данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная заявленная совокупность признаков, позволяющая достичь технический результат.

Рабочий процесс способа накопления влаги в почве осуществляют следующим образом: после уборки урожая предшествующей культуры производят лущение, а затем производят поделку борозд с одновременным безотвальным рыхлением, при этом на глубине 30-60 см создаются полости прямоугольного сечения, образованные за счет низкочастотных колебаний двух трапецеидальных полулап, причем стенки полостей утрамбованы высокочастотными колебаниями поперечной оси с роликовыми элементами. Благодаря чему талая вода через борозды поступает и собирается в полостях большего объема и удерживается благодаря утрамбованным стенкам длительное время.

Устройство для обеспечения способа представлено на Фиг.1 (вид сбоку), на Фиг.2 (вид сверху), на Фиг.3 (разрез Б).

Устройство для накопления влаги в почве состоит из навесной рамы 1 с опорными колесами 2. На раме 1 установлены в шахматном порядке безотвальные рабочие органы, содержащие выполненные в виде С-образных стойки с закрепленными на конце долотами 3 и плоскорезными трапецеидальными полулапами 4 по бокам стойки 5, причем стойка выполнена из трубного профиля. Сзади стоек 5 зафиксированы дренеры, выполненные в виде кронштейнов 6 с осями-вибраторами 7 и с надетыми на них двумя шарнирными роликовыми элементами 8. При этом в осях 7 вмонтированы вибраторы 9, запитанные от электросистемы энергетического средства (на схеме не показано). Полулапы 4 в передней части закреплены шарнирно на осях 10 жестко зафиксированных по бокам стоек 5, а их задняя часть кинематически связана с механизмом качающейся шайбы 11, связанной кинематически, в свою очередь, с валом отбора мощности энергетического средства.

Работа осуществляется следующим образом.

При движении устройства по полю рабочие органы заглублены в почву, при этом стойки 5 производят нарезание водопоглощающих щелей. Трапецеидальные полулапы 4, колеблясь (совершая низкочастотные колебания 1 ход в секунду) относительно осей 10 при помощи механизма качающейся шайбы 11, приводимого от вала отбора мощности энергетического средства, образуют прямоугольные полости, а вибрирующими (совершающими высокочастотные колебания 250 Гц) с помощью электровибратора 9 двумя шарнирными роликами 8 утрамбовывают стенки полости, особенно с боков и в нижней части. При движении ролики 8 проворачиваются, обеспечивая снижение затрат энергии.

Использование полостей большего объема позволит увеличить количество накопленной влаги, которая будет способствовать увеличению количества урожая.

1. Способ накопления влаги в почве, включающий безотвальную обработку почвы совместно с нарезанием щелей и образованием полостей, отличающийся тем, что образование полостей производят на глубину от 30 до 60 см за счет низкочастотных колебаний при частоте 1 ход в секунду плоскорезных трапецеидальных полулап с боков стойки, а уплотнение стенок полостей осуществляют путем воздействия высокочастотных колебаний с частотой 250 Гц при помощи роликовых элементов.

2. Устройство для осуществления способа накопления влаги в почве по п.1, состоящее из навесной рамы с опорными колесами и рабочими органами, отличающееся тем, что безотвальные рабочие органы установлены в шахматном порядке и содержат выполненные С-образные стойки с закрепленными на конце долотами и по бокам плоскорезными трапецеидальными полулапами, сзади стоек зафиксированы дренеры, трапецеидальные полулапы в передней части закреплены шарнирно на осях, жестко зафиксированных по бокам стойки, а в задней части имеют кинематическую связь с механизмом качающейся шайбы, связанной, в свою очередь, с валом отбора мощности энергетического средства, а дренеры выполнены в виде жестко зафиксированных к стойкам кронштейнов, оснащенных осями с двумя шарнирными роликовыми элементами, при этом ось с роликами оснащена вибратором и установлена с возможностью перемещения относительно кронштейна.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии получения составов для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Водный состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, а в качестве натуральных добавок мох вида Andreaeopsida и хвою лиственницы Larix kaempferi в разных количествах, отраженных в вариантах составов полимерно-природного мульчирующего покрытия.
Изобретение относится к технологии получения составов для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Водный состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, а в качестве натуральных добавок мох вида Pallavicinia и хвою можжевельника Juniperus h.
Изобретение относится к технологии получения составов для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Водный состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, а в качестве натуральных добавок мох вида Sphaerocarpus и хвою можжевельника Jimiperus virginiana Nana Compacta в разных количествах, отраженных в вариантах составов полимерно-природного мульчирующего покрытия.
Изобретение относится к технологии получения составов для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Водный состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, а в качестве натуральных добавок мох вида Takakiopsida и хвою можжевельника Tamafiscifolia в разных количествах, отраженных в вариантах составов полимерно-природного мульчирующего покрытия.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия включает, мас.%: лигносульфонат 0,1-0,4, карбамид 0,2-0,6, Na-карбоксиметилцеллюлозу 0,3-0,4, калий хлористый 1-3, а в качестве натуральных добавок мох вида Jungermanniales 10-15 и хвою лиственницы Larix ochotensis 8-9 или 9,1-9,5, или 9,8-11, воду - остальное до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия включает, мас.%: лигносульфонат 0,1-0,4, карбамид 0,2-0,6, Na-карбоксиметилцеллюлоза 0,3-0,4, калий хлористый 1-3, а в качестве натуральных добавок мох вида Bryopsida 10-15 и хвою лиственницы Larix gmelinii 8-9, или 9,1-9,5, или 9,8-11, воду остальное до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия включает, мас.%: лигносульфонат 0,1-0,4, карбамид 0,2-0,6, Na-карбоксиметилцеллюлозу 0,3-0,4, калий хлористый 1-3, а в качестве натуральных добавок мох вида Hymenophytum 10-15 и хвою лиственницы Larix lariciana 8-9, или 9,1-9,5, или 9,8-11, воду остальное до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия включает, мас.%: лигносульфонат 0,1-0,4, карбамид 0,2-0,6, Na-карбоксиметилцеллюлоза 0,3-0,4, калий хлористый 1-3, а в качестве натуральных добавок мох вида Polytrichopsida 10-15 и хвою лиственницы Larix Lariciana 8-9, или 9,1-9,5, или 9,8-11, вода остальное до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия включает, мас.%: лигносульфонат 0,1-0,4, карбамид 0,2-0,6, Na-карбоксиметилцеллюлозу 0,3-0,4, калий хлористый 1-3, а в качестве натуральных добавок мох вида Tetraphidopsida 10-15 и хвою можжевельника Juniperus squamata Holger 8-9, или 9,1-9,5, или 9,8-11, воду остальное до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия включает, мас.%: лигносульфонат 0,1-0,4, карбамид 0,2-0,6, Na-карбоксиметилцеллюлозу 0,3-0,4, калий хлористый 1-3, а в качестве натуральных добавок мох вида Polytrichopsida 10-15 и хвою можжевельника Juniperus virginiana Nana Compacta 8-9, или 9,1-9,5, или 9,8-11, воду остальное до 100 мас.%.

Устройство содержит два ротационных щелереза, расположенных вертикально симметрично вдоль хода движения устройства, механически связанных с общим приводом. Роторный щелерез снабжен кольцевым щелерезом.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и эрозии почв. В способе на склоновых землях выращивают овес, многолетние травы, озимую рожь, картофель.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к эрозии почв. Способ включает отвальную обработку чистых паров для накопления влаги, питательных веществ и борьбы с сорняками, прикатывание осенью после дождей для образования почвенной корки, разрушение корки и предпосевное рыхление почвы под ней в виде полос весной следующего года с образованием борозд для семян во взрыхленной почве, формирование на дне борозды на нетронутой почве уплотненного ложа, высев семян и их заделку взрыхленным слоем почвы.

Устройство включает транспортное средство со смонтированными впереди отвалами по форме клина. Прицепная рама выполнена в виде поперечных балок, связанных со сницей.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к эрозии почв. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для нарезки водопоглощающих щелей и внутрипочвенного рыхления. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для ротационного фрезерования, рыхления и перемешивания внутренних слоев почвы. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам борьбы с эрозией почвы на склонах и предотвращению роста оврагов. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почв, подверженных водной эрозии. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для щелевания почв, используемых при противоэрозионной обработке почвы рисовых чеков методом щелевания.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации агроландшафтов. Способ включает вспашку почвы загонами поперек склона с образованием свальных гребней и разъемных прерывистых борозд - борозд с перемычками, задерживающих сток поверхностных вод. При этом вверх по прямому склону, имеющему уклон не меньше 0,015, ширина каждого предыдущего загона Bi меньше ширины каждого последующего Bi+1, т.е. Bi-1<Bi<Bi+1, где i - номер загона, возрастающий вверх по склону, а ширину i-го загона определяют по формуле Bi≈В ki, где В - ширина загона, устанавливаемая из условия максимальной производительности применяемого агрегата, учитывающей длину гона, ширину захвата одного корпуса плуга, число корпусов и минимальный радиус поворота агрегата; ki - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения твердых и жидких осадков по склону и его экспозицию, впитывание и сток воды и определяемый по формуле k i ≈ 2,3 K n К э ( е 0,1 i − 0,7 е 0,06 i ) [ 1,4 + 24 ( J − 0,031 ) ] ln ( 0,025 L ) , где Kn - коэффициент, учитывающий гранулометрический состав почвы и равный для легких почв Kn=1,0, для средних - 0,87 и для тяжелых - 0,7; Кэ - коэффициент, учитывающий экспозицию склона и местоположение загона на склоне: при норме осадков для ровной поверхности 600 мм/год для верхней и средней частей склона при его ориентации север и юг Кэ=0,86; северо-запад, северо-восток и юго-запад Кэ=0,88; запад Кэ=0,9, юго-восток Кэ=0,91 и восток Кэ=1,0; при этом учтено, что в условиях Нечерноземной зоны нижняя часть склона, как правило, нуждается в осушении; J - уклон склона, равный или больший 0,015, но не больший 0,05; L - длина склона, равная или меньшая 400 м; n - число загонов на склоне (1≤i≤n), определяемое по формуле n ≈ L B K n К э [ 1,4 + 24 ( J − 0,031 ) ] . Способ позволяет снизить смыв почвы на нижележащих участках склона, обеспечить прекращение плоскостной и линейной эрозии почвы, повысить урожайность сельскохозяйственных культур на склоне и предотвратить заиление рек и водоемов. 2 ил., 1 пр.
Наверх