Рассадопосадочная машина
Владельцы патента RU 2606792:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА) (RU)
Рассадопосадочная машина включает раму, рассадопосадочные секции, сиденье сажальщика, привод, посадочные стаканы, цепной транспортер. Последний образован цепями, между которыми установлены шарнирно связанные с цепями звенья посадочных стаканов. Звенья посадочных стаканов расположены в ряд параллельно рядкам. В каждом звене установлены два или более стаканов для рассады, связанные между собой жестко. Цепи транспортера со звеньями стаканов перемещаются одновременно вертикально и горизонтально в плоскостях, перпендикулярных направлению движения машины и высаживаемым рядкам. Кроме того, сиденье сажальщика закреплено на раме в торце верхнего горизонтального участка транспортера так, что цепи транспортера со звеньями стаканов движутся навстречу сажальщику. Изобретение позволит повысить производительность и снизить повреждение посадочного материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рассадопосадочная машина
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к машинам для посадки рассады.
Известна рассадопосадочная машина [1], включающая привод и транспортеры для перемещения горшочков с рассадой от питающего устройства к выталкивателям, которые поочередно выталкивают по одному горшочку в трубопроводы.
В известной машине используется кривошипно-шатунный механизм с выталкивателями и воздействие их на рассаду приводит к ее повреждению, стряхиванию питательного грунта с корневой системы, т.е. снижению приживаемости и гибели рассады. Большая высота неконтролируемого свободного падения рассады по трубопроводу при попадании в борозду также приводит к повреждению рассады. При этом отсутствует конструктивная возможность перенастройки машины для последовательной посадки с различным междурядьем.
Известна рассадопосадочная машина [2], включающая высаживающий аппарат револьверного типа с приемным устройством овальной формы и двенадцатью стаканчиками, перемещающимися разнонаправленно, обеспечивая подачу рассады на два ряда.
Недостатком устройства является необходимость в дополнительном трубопроводе для вертикального перемещения рассады от питателя к сошнику. Вертикальное перемещение рассады от стаканов к сошнику происходит за счет неконтролируемого свободного падения рассады. Рассада, двигаясь через трубопровод, ударяется о его стенки, теряет часть питательного грунта корневой системы и повреждается, что приводит к снижению уровня приживаемости рассады. Дополнительная же деталь - трубопровод - усложняет конструкцию машины.
В приемном устройстве двенадцать стаканов движутся друг за другом, последовательно доставляя рассаду на правый и левый рядки. При этом габарит приемного устройства ограничивает максимальное расстояние между высаживаемыми рядками, а необходимость установки рассады в стаканы при их разнонаправленном движении требует высокой скорости и точности действий сажальщика, что приводит к его быстрой утомляемости и снижению производительности.
В другом известном решении [3] содержится несколько высаживающих блоков вертикального типа. При этом каждый блок включает в себя цепной транспортер, вертикальные высаживающие элементы со стаканами, расположенными на внутренней раме.
Машина [3] обладает рядом недостатков. В состав каждого высаживающего блока входит индивидуальный привод, транспортер и вертикальные высаживающие элементы, что существенно усложняет конструкцию машины и ее настройку на необходимое междурядье. При этом на каждый высаживающий блок при междурядье 70 см и более необходимо выделять одного сажальщика, т.е. количество сажальщиков должно быть равным количеству высаживаемых рядков, что ведет к увеличению затрат труда.
К недостаткам [3] следует отнести вертикальное перемещение стаканов при работе рассадопосадочной машины, что повышает требования к точности установки рассады в стакан, приводит к быстрой утомляемости и снижению производительности труда сажальщика. При этом в транспортере размещен всего один ряд стаканов под рассаду, что также снижает производительность рассадопосадочной машины.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является рассадопосадочная машина по патенту US 3107637 А1, 22.10.1963, принятая за прототип [4]. Известное решение включает раму, рассадопосадочные секции, сиденье сажальщика, посадочные стаканы, два цепных транспортера с индивидуальными приводами, установленные с правой и левой сторон машины. Цепи транспортеров перемещаются одновременно наклонно (под углом, отличным от 90°, к горизонту) и горизонтально в плоскости, параллельной направлению движения машины, а посадочные стаканы связанны со звеньями цепей транспортеров шарнирно для сохранения вертикального расположения стаканов в процессе движения рассады до зоны ее высадки. При этом приводы цепей приводятся в движение от ходовых колес машины. Приводы цепей выполнены так, что скорость движения верхней ветви транспортеров существенно ниже скорости наклонных и нижней. Сиденья же сажальщиков установлены сбоку от транспортеров в их верхней части.
Известное решение [4] обладает рядом недостатков. Среди них существенное усложнение конструкции привода транспортеров, связанное с необходимостью снижения скорости их верхних ветвей, а также использованием индивидуальных приводов для каждого из транспортеров. При этом в момент перехода стаканов с горизонтальной ветви на наклонную у рассады в стаканах появляется дополнительное ускорение, связанное с изменением величины и направления скорости движения цепи транспортера, что приводит к дополнительному повреждению рассады и потерям грунта от ее корневой системы. Одновременно направление движения транспортеров в известном решении выполняется в плоскости, параллельной направлению движения машины, при этом на каждый из транспортеров требуется сажальщик, что увеличивает затраты труда. Каждый же из транспортеров имеет лишь один ряд посадочных стаканов, что ограничивает производительность машины.
Целью настоящего изобретения является повышение производительности и снижение затрат труда сажальщиков, снижение повреждаемости посадочного материала за счет упрощения конструкции рассадопосадочной машины.
Поставленная цель достигается предлагаемой конструкцией рассадопосадочной машины, в которой посадочный материал устанавливают в звенья посадочных стаканов, закрепленные шарнирно между цепями распределительно-высаживающего транспортера, имеющего верхний и нижний участки горизонтального перемещения, правый и левый участки вертикального перемещения звеньев. В каждом звене стаканов устанавливается два или более стакана. Стаканы для рассады расположены в ряд параллельно высаживаемым рядкам. За счет того что звенья стаканов имеют шарнирную связь с цепями транспортера, под действием силы тяжести они всегда сохраняют вертикальное положение в процессе движения транспортера. При этом вертикальные и горизонтальные направляющие движения транспортера расположены в плоскостях, перпендикулярных направлению движения машины и высаживаемым рядкам. Сиденье же сажальщика закреплено на раме и расположено в торце верхнего горизонтального участка так, что цепи транспортера со звеньями стаканов движутся навстречу сажальщику.
Новым отличительным признаком, необходимым для достижения цели, является одновременное перемещение цепей транспортера с звеньями стаканов вертикально и горизонтально в плоскостях, перпендикулярных направлению движения машины и высаживаемым рядкам. Вертикальное перемещение звеньев необходимо для обеспечения бережного высаживания растений, т.е. бережной доставки, не травмирующей стебли, листья и корневую систему растений от сажальщика до зоны высадки. Горизонтальное перемещение звеньев поперек рядков необходимо для распределения растений по рядкам, т.е. обеспечения посадки растений на необходимое междурядье. Благодаря предложенному конструктивному исполнению звеньев посадочных стаканов возрастает количество рассады, одновременно доставляемой от сажальщика к рядкам. При этом перемещение рассады в плоскости, перпендикулярной высаживаемым рядкам, позволяет увеличить рабочую скорость машины и, соответственно, производительность посадки.
Другим отличительным признаком является установка в звене двух или более стаканов для рассады, расположенных в ряд параллельно рядкам. Такое размещение звеньев посадочных стаканов позволяет обеспечить доставку двух или более высаживаемых растений непосредственно по рядкам. При этом один сажальщик выполняет посадку растений сразу в несколько (два и более) рядков.
Также новым отличительным признаком предлагаемого решения, необходимым для достижения поставленной цели, является шарнирная связь звеньев посадочных стаканов с цепями транспортера и жесткая связь стаканов между собой в звене. При таком механизме связи стаканы с рассадой, находясь под действием силы тяжести на всем пути перемещения, ориентируется строго вертикально, что снижает повреждаемость посадочного материала. Одновременно наличие в звене двух и более жестко связанных между собой посадочных стаканов пропорционально увеличивает производительность машины.
Отличительная новая особенность предлагаемого решения состоит также в том, что сиденье сажальщика закреплено на раме в торце верхнего горизонтального участка транспортера так, что цепи транспортера со звеньями стаканов движутся навстречу сажальщику. Подобное размещение рабочего места сажальщика позволяет устанавливать рассаду в стаканы на верхнем горизонтальном участке перемещения транспортера, одновременно в этом положении сиденья стаканы равноудалены от сажальщика, что повышает точность установки рассады и снижает его утомляемость.
Таким образом, все перечисленные признаки являются необходимыми, новыми и служат для достижения положительного эффекта, что позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение обладает новизной и существенными отличиями.
Порядок функционирования рассадопосадочной машины представлен на чертежах: фиг. 1 - вид спереди; фиг. 2 - вид сверху; фиг 3 - вид слева. На фиг. 2 и фиг. 3 Vм - направление вектора рабочей скорости рассадопосадочной машины.
Рассадопосадочная машина (фиг. 1) состоит из рамы 1, на которой закреплены рассадопосадочные секции 2, распределительно-высаживающий транспортер 6, сиденье сажальщика 7, привод 8, навесное устройство 9. Рассадопосадочная секция 2 (фиг. 2 и фиг. 3) включает сошник 3, обжимающие колеса 4, поводок 5.
Цепи 10 распределительно-высаживающего транспортера 6 расположены перпендикулярно к направлению движения машины и имеют прямолинейные участки верхнего, нижнего горизонтальных и правого, левого вертикальных перемещений. Необходимое натяжение цепей 10 транспортера 6 осуществляется при помощи натяжного механизма 11, который расположен на раме 1. На фиг. 1 Vmp - направление вектора скорости цепи транспортера.
Между цепей 10 (фиг. 2) размещены звенья 12 (фиг. 1), образованные стаканами 13 (фиг. 2). Звенья стаканов связаны с цепями транспортера шарнирно. Стаканы 13 в звене связаны жестко и образуют ряд, параллельный высаживаемым рядкам. В нижней части рамы установлены сошники 3 (фиг. 2) рассадопосадочных секций 2 (фиг. 1)
Сиденье сажальщика 7 закреплено на раме 1 в торце верхнего горизонтального участка распределительно-высаживающего транспортера 6, так что цепи транспортера со звеньями стаканов движутся навстречу сажальщику.
Рассадопосадочная машина работает следующим образом.
В стаканы 13 звена 12, двигающегося к рабочему месту сажальщика по верхнему горизонтальному участку, устанавливают горшочки с рассадой. Далее стаканы 13 с рассадой перемещаются по вертикальному участку вниз до нижнего горизонтального участка. При этом под действием силы тяжести звено 12, состоящее из стаканов 13, за счет шарнирной связи с цепями транспортера, устанавливается в вертикальное положение на всех участках его перемещения. Далее стаканы 13 с рассадой перемещаются по нижнему горизонтальному участку. Когда звено 12 оказывается над сошником, соответствующий стакан 13 открывается, и рассада под действием силы тяжести опускается на дно борозды. Свободные от рассады звенья стаканов поднимаются вверх до верхнего горизонтального участка перемещения. Далее цикл повторяется.
Применение рассадопосадочной машины в условиях Удмуртской Республики позволило повысить производительность на 20…50% за счет увеличения рабочей скорости до 8 км/ч. Простота и удобство конструкции подтвердилась снижением утомляемости сажальщика, обслуживающего машину, что отразилось на повышении его производительности на 20…30% при соответствующем сокращении времени, необходимого для отдыха оператора. При этом наблюдалось снижение времени простоя машины на 10…15 мин за час рабочего времени. Эффективность предлагаемой рассадопосадочной машины на площади 2,1 га определена увеличением производительности машины и снижением затрат труда, позволившим снизить себестоимость производства овощей более чем на 3,5 руб/кг, получив при этом не менее 2 млн рублей прибыли от разницы между себестоимостью и реализованной ценой. Сравнительные испытания проводились для предлагаемой конструкции и машины «HORTECH DUE MANUAL».
Литература
1. A.c. СССР 1713470 А1, МПК А01С 11/00. Рассадопосадочная машина / Г.А.Микаелян, Р.Д. Нурметов, С.А.Чернов - №4806520/15, заявлено 19.02.90.
2. Рассадопосадочная машина HORTECH PRACTICA DUO http://www.hortech.it/portal/default.asp?id=993&idcategoria=l178&lang=rus&sez=prodotti дата обращения 25.10.2014.
3. Рассадопосадочная машина HORTECH DUE MANUAL http://www.hortech.it/portal/default.asp?id=993&idcategoria=l163&lang=rus&sez=prodotti дата обращения 25.10.2014.
4. US 3107637 Al (SAIFURU JAMES F). 22.10.1963.
1. Рассадопосадочная машина, включающая раму, рассадопосадочные секции, сиденье сажальщика, привод, посадочные стаканы, цепной транспортер, отличающаяся тем, что транспортер образован цепями, между которыми установлены шарнирно связанные с цепями звенья посадочных стаканов, расположенные в ряд параллельно рядкам, при этом цепи транспортера со звеньями стаканов перемещаются одновременно вертикально и горизонтально в плоскостях, перпендикулярных направлению движения машины и высаживаемым рядкам.
2. Рассадопосадочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что в звене установлены два или более стаканов для рассады, связанных между собой жестко.
3. Рассадопосадочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что сиденье сажальщика закреплено на раме в торце верхнего горизонтального участка транспортера так, что цепи транспортера со звеньями стаканов движутся навстречу сажальщику.
