Способ уборки корней солодки и машина для его осуществления

 

Изобретение предназначено для сельского хозяйства и может быть использовано для уборки корней солодки. Способ уборки корней солодки включает скашивание надземных побегов и стеблей сопутствующих растений в ассоциациях естественных зарослей, срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем, подкапывание, извлечение корней и сепарацию корнесодержащего слоя почвы в канаву. При непрерывном движении срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем проводят фрезерованием на глубину 0,015 - 0,035 м, а подкапывание корнесодержащего пласта - преимущественно по периметру прямоугольника со сторонами 04 x 1,1 м на глубину залегания 80 - 90% основной биологической корневой массы. Извлечение товарных корней из подрезанного корнесодержащего слоя осуществляют ударами снизу поднятого из канавы пласта, а сепарацию корнесодержащего слоя почвы в канаву - с исходным расположением генетических горизонтов. Машина для добычи корней солодки содержит раму 1 и последовательно установленные на ней подрезающий рабочий орган 7, извлекающий рабочий орган 10 и его привод. Машина также снабжена дисковыми ножами 6, дополнительной рамой и ножевым барабаном 9 с приводом. Ножевой барабан 9 размещен между подрезающим и извлекающим рабочими органами 7, 10. Применение данного изобретения позволит повысить выход товарного сырья - снизить энергозатраты, а также защитить почву в обработанной полосе от ветровой и водной эрозии 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам уборки корней солодки в качестве сырья для табачной, парфюмерной и пищевой промышленности, фармакопеи и клинической фармакологии, в качестве технического сырья при создании пенообразующих компонентов для бурения глубоких и сверхглубоких скважин при добыче нефти и газа, в огнетушителях, в металлургической промышленности и др.

Известен способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы, включающий обрезку верхней части корней, подкапывание и извлечение кондиционной их фракции из земли, в котором, с целью предотвращения ветровой эрозии и иссушения почвы, обрезку верхней части корней осуществляют путем снятия поверхностного слоя земли, который перемещают без оборачивания на убранную часть поля (SU, авторское свидетельство, N 904563, кл. A 01 D 91/02. Способ уборки корней растений//Ю. С. Бондаренко и И.П.Мычко. Заявлено 20.08.1980, опубликовано 15.02.1982).

К недостаткам описанного способа следует отнести большие энергозатраты при реализации этого способа, а также потери при уборке кондиционных частей солодки. Это вызвано тем, что для смещения верхнего слоя вбок без нарушения корней и пласта, мощность последнего должна быть не менее 12...18 см. При перемещении указанного пласта вбок вместе с ним перемещаются от 5 до 8 тонн сырых кондиционных корней.

Известна машина для выкопки солодкового корня, содержащая раму на опорных колесах, подкапывающий лемех, в котором, с целью снижения нагрузок на ходовую систему трактора и увеличения производительности, она снабжена двумя закрытыми кожухами-редукторами, каждый из которых имеет вал с двумя параллельными крестовинами, который установлен на подшипниках, расположенных на раме корпусов с неподвижными коническими шестернями, при этом валы редукторов установлены параллельно друг другу и соединены между собой посредством зубчатых колес, которые образуют пару противоположного вращения, причем каждая ось крестовины вала имеет установленную у ее центра с возможностью вращения на ней коническую шестерню, на корпусе которой со стороны большого основания расположена цилиндрическая шестерня, сопряженная с цилиндрической шестерней соседней крестовины этого же вала, при этом каждая из неподвижных шестерен сопряжена со всеми коническими шестернями одной крестовины, все конические и цилиндрические шестерни имеют соответственно одинаковый размер, а последние из них снабжены дебалансными грузами (SU, авторское свидетельство N 1824049. кл. A 01 C 11/00. Машина для выкопки солодкового корня//П. И. Ежак, А.А.Хазназаров, А.Х.Абидов и др. Заявлено 09.01.1991, опубликовано 30.06.1993).

Эта машина реализует способ сплошной уборки корней солодки. Пласт почвы разрезается, интенсивно рыхлится, а корни и корневища солодки вместе с надземными побегами извлекаются на дневную поверхность обработанной полосы. Для придания товарного вида сырью из корней и корневищ солодки в соответствии с требованиями ГОСТ 22838-88 "Корни и корневища солодки. Технические условия", требуется удалить с каждого из них надземные побеги и пазушные почки (карабаш). Эта операция трудоемка и малопроизводительна.

Известен также способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы, включающий срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем, перемещения его на убранный участок поля и в борозду, подкапывание и извлечение корней, первичную сепарацию корнесодержащего слоя почвы в борозду с одновременным перемещением его на последующие рабочие органы и вторичную сепарацию, в котором, с целью улучшения воспроизводства лакрицы, после первичной сепарации почвы в борозду, поверхностный слой почвы с корневыми шейками и карабашем перемещают в борозду, а вторичную сепарацию осуществляют в борозду после перемещения в нее вышеупомянутого поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем. Устройство для уборки корней растений, преимущественно лакрицы, содержащее последовательно установленные покровосниматель с отвальной поверхностью, рабочий орган для подкапывания, подъема, перемещения и первичной сепарации корнесодержащего слоя почвы, в котором, с целью улучшения воспроизводства лакрицы, устройство снабжено сбрасывающим рабочим органом, расположенным со стороны отвальной части покровоснимателя и торца рабочего органа для первичной сепарации корнесодержащего слоя почвы; сбрасывающий рабочий орган выполнен в виде цилиндрического барабана, ось которого размещена в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси устройства, а на наружной поверхности барабана закреплены лопасти под углом к его оси (SU, авторское свидетельство, N 1706438. кл. A 01 D 25/02, A 01 D 91/02. Способ уборки корней растений и устройство для его осуществления//Ю. С.Бондаренко и И.М.Стрелец. Заявлено 22.12.1989, опубликовано 23.01.1992).

Недостатками указанного способа являются большие энергозатраты, малая производительность, большие затраты ручного труда и высокая себестоимость каждой тонны корня-сырца.

Устройство для уборки корней громоздко, имеет большую материалоемкость и низкую техническую надежность. Прицепное орудие требует больших поворотных полос и не приемлемо для работы на склонах, гривах, тальвегах, на низкой и высокой террасах и в пойме реки. Описанный перечень рабочих органов малоэффективен.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении производительности, снижении трудоемкости и повышении кондиционности и товарности добываемых корней и корневищ солодки в качество промышленного сырья.

Эффект и технический результат, которые могут быть получены при осуществлении изобретения, выражаются в повышении товарности корней и корневищ солодки в качестве промышленного сырья, существенном снижении энергозатрат, отрицательного влияния колес агрегатируемого трактора на поверхность естественных зарослей солодки с дикорастущими травами, уменьшении повреждаемости корней трав и карабаша солодки, технологичности при уборке, повышении продуктивности и снижении сроков восстановления природных запасов солодки, снижении поражаемости растений болезнями и вредителями, защите почвы в обработанной полосе от ветровой и водной эрозии, а также обеспечении простыми средствами механизированного удаления нетоварной части корней солодки и ее карабаша, мульчирования верхнего слоя стерней и корневыми остатками мятликовых и сопутствующих культур в солодково-злаковой ассоциации.

Указанный эффект и технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе уборки корней солодки, включающем скашивание надземных побегов и стеблей сопутствующих растений в ассоциациях естественных зарослей, срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем, подкапывание, извлечение корней и сепарацию корнесодержащего слоя почвы в канаву, при непрерывном движении срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем проводят фрезерованием на глубину 0,015-0,035 м, подкапывание корнесодержащего пласта - преимущественно по периметру прямоугольника со сторонами 0,4х1,1 м на глубину залегания 80-90% основной биологической корневой массы, извлечение корней из подрезанного корнесодержащего слоя осуществляют ударами снизу поднятого из канавы пласта, а сепарацию корнесодержащего слоя почвы в канаву - с исходным расположением генетических горизонтов.

Для осуществления указанного способа предусмотрена машина для добычи корней солодки, содержащая раму и последовательно установленные на ней подрезающий рабочий орган, извлекающий рабочий орган и его привод, она снабжена дисковыми ножами, дополнительной рамой и ножевым барабаном с приводом, при этом ножевой барабан размещен между подрезающим и извлекающим рабочими органами; ножевой барабан и его привод смонтированы на дополнительной раме; ножевой барабан снабжен телескопическими стойками, размещенными с возможностью перемещения в цилиндрических полых стойках дополнительной рамы и дополнительно соединены с ними винтовыми механизмами; привод ножевого барабана размещен в полости одного из сопряжений: телескопическая труба - цилиндрическая полая стойка; привод ножевого барабана выполнен в виде ведущего вала со звездочкой под профиль зубчатой приводной цепи, из замкнутого контура с ведущей и ведомой ветвями зубчатой приводной цепи и охватываемая контуром ведомая звездочка на шлицевой цапфе ножевого барабана; ножевой барабан и извлекающий рабочий орган смонтированы последовательно на дополнительной раме; подрезающий рабочий орган имеет горизонтальный нож со съемным лезвием на фронтальной части и смещенным назад от съемного лезвия наклонными подъемниками, при этом горизонтальный нож с рамой связан наклонными стойками с режущими кромками на фронтальной части; подрезающий рабочий орган размещен на основной раме, а дополнительная рама соединена с ней шарнирно и гидроприводом; извлекающий рабочий орган выполнен в виде ротора с клыками и с его приводом установлены на дополнительной раме; привод ротора выполнен последовательным размещением в кинематической цепи конических редукторов и соединительных валов, взаимно связанных цепными муфтами; привод ножевого барабана и извлекающего рабочего органа на дополнительной раме размещены вне зоны работы ротора; дисковые ножи и подрезающий рабочий орган размещены на кронштейнах рамы, при этом дисковые ножи и наклонные стойки подрезающего рабочего органа размещены в продольно-вертикальных плоскостях.

Проведенный заявителем анализ уровня технологий (способов) и техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружены аналоги (как в части способа, так и в части машины для осуществления способа), характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Предложенные ближайшие аналоги для способа и устройства позволили выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленных способе и устройстве для осуществления способа, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных способов и технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения. Результаты проверки показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники и технологии, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются известные преобразования.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана машина для уборки корней солодки, вид слева.

На фиг. 2 - то же, вид в плане.

На фиг. 3 - то же, вид слева.

Предложенный способ реализуют следующим образом.

Надземные побеги солодки вместе с сопутствующими растениями в солодковой ассоциации в фазе развития наибольшей кормовой ценности скашивают косилками в расстил. При снижении влажности листьев и стеблей до 26-28%, скошенную массу сгребают в валки. При снижении влажности стеблевой массы до 14-17%, сено подбирают и прессуют в прямоугольные тюки или скатывают в рулоны. Тюки и рулоны механизированным путем убирают и транспортными средствами перевозят к местам длительного хранения. При непрерывном движении уборочным агрегатом на глубину залегания 80-90% основной биологической корневой массы, по периметру прямоугольника со сторонами 0,4х1,1 м в два этапа проводят подрезание корнесодержащего пласта. На первом этапе вертикально установленными дисковыми ножами с взаимным смещением в 1,1 м подрезают верхний слой пласта на глубину 0,10-0,15 м. Дисковые ножи разрезают растительные остатки прошлогодней отавы и потери от листостеблевой массы этого года, корни злаковых и других трав, а также карабаш и корни солодки в верхнем горизонте. Одновременно с этим на полосе, ограниченной парой дисковых ножей на ширине 1,1 м, проводят удаление поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем фрезерованием на глубину 0,015-0,035 м. При этом срезается стерня злаковых и бобовых трав и их корневые шейки. После фрезерования в пласте почвы остаются товарные корни и корневища солодки, отвечающие требованиям международных и российских стандартов. На втором этапе установленными в створе наклонными стойками подрезающего рабочего органа корнесодержащий пласт подрезают на глубину до 0,4 м. Съемным лезвием подрезающего рабочего органа пласт почвы и грунта срезают шириной 1,1 м. Корнесодержащий пласт поднимают над канавой и ударами снизу разрушают его. Переплетенный корнями пласт направляют на извлекающий рабочий орган. Корни и корневища солодки извлекают из пласта, очищают и укладывают на поверхность поля. При извлечении корней разрыхленный пласт грунта и почвы укладывают в исходное состояние. Стерневые остатки после фрезерования, как наиболее легкие частицы, остаются на поверхности полосы и являются экраном, защищающим обработанную полосу от ветровой и водной эрозии. После просушки корни и корневища с поверхности полосы убирают подборщиком-трелевщиком корней солодки. Собранные им корни и корневища грузят в самосвальные прицепные тракторные тележки и отвозят на технологические площадки для первичной подработки полученного сырья. На мойке с корней и корневищ удаляют минеральный сор (содержание не более 2%) и корни сопутствующих растений. Далее их досушивают до снижения влажности 14-17% при температуре теплоносителя не выше +70^oC. Высушенные корни и корневища прессуют гидравлическим прессом с усилием до 500 тс в кипы с массой до 200 кг. Кипы с размерами 0,5х0,8х0,4 м обвязывают металлическими полосами и, в соответствии с требованиями ГОСТ, маркируют и отправляют в страну заказчика в контейнерах грузоподъемностью 20 и 40 т. Каждая кипа имеет свой инвентарный номер, бирку и маркировку. Кипы имеют защиту от вредителей и грызунов.

Машина для уборки корней солодки состоит из основной рамы 1, кронштейнов навески 2, 3 и 4, левого дискового ножа 5, правого дискового ножа 6, подрезающего рабочего органа 7, дополнительной рамы 8, ножевого барабана 9, извлекающего рабочего органа - ротора 10 и гидропривода 12 дополнительной рамы 8 (см. фиг. 1-3).

Основная рама 1 содержит несущий элемент 13, верхнюю полую балку 14, левую стойку 15 и правую стойку 16. Несущий элемент 13 и верхняя полая балка 14 выполнены из труб с толщиной стенок 10 и 4 мм. Несущий элемент 13 и верхняя полая балка 14 взаимно соединены стойками 15 и 16. Стойки 15 и 16 содержат по две боковины и взаимно соединены монтажными стержнями 17. На консолях несущего элемента 13 смонтированы левый и правый кронштейны 18 и 19. Вышеупомянутые детали основной рамы 1 взаимно соединены замкнутыми кольцевыми швами электрической сварки с катетом не менее 5 мм. В средней части верхней полой балки 14 размещен верхний кронштейн навески 2, который снабжен соосными втулками 20, пальцем 21 и дистанционным стержнем 22. Нижние части левой стойки 15 и правой стойки 16 снабжены также парами соосных втулок 23 и 24, в которых размещены пальцы 25 и 26 для соединения с нижними продольными тягами агрегатируемого трактора. Боковины стоек 15 и 16 в нижних частях взаимно соединены монтажными штифтами 27 и 28, что образует кронштейны 3 и 4. Описанная система кронштейнов 2, 3 и 4 обеспечивает агрегатирование описываемой машины с тракторами колесной и гусеничной модификации класса тяги 3 и 4 тс.

На кронштейнах 18 и 19 несущего элемента 13 размещены левый дисковый нож 5, подрезающий рабочий орган 7 и правый дисковый нож 6. Дисковые ножи 5 и 6 соединены с кронштейнами 18 и 19 посредством осей 29, размещенных в подшипниковых опорах, установленных попарно и соответствующим образом герметизированы. Оси 29 дисковых ножей 5 и 6 в кронштейнах 18 и 19 зафиксированы корончатыми гайками 30. Каждый из ножей 5 (6) имеет кольцевую режущую кромку 31, выполненную на лезвии с односторонней заточкой. Подрезающий рабочий орган 7 своей монтажной частью надлежащим образом закреплен на левом кронштейне 18 и правом кронштейне 19.

Подрезающий рабочий орган 7 содержит левую наклонную стойку 32, горизонтальный нож 33, правую наклонную стойку 34 и наклонные подъемники 35 на задней части горизонтального ножа 33. Горизонтальный нож 33 снабжен съемным лезвием 36. Фронтальные части наклонных стоек 32 и 34 снабжены лезвиями с режущими кромками 37. Наклонные подъемники 35 смещены назад от съемного лезвия 36 и установлены с шагом 200 мм друг от друга. Дисковые ножи 5 и 6 и подрезающий рабочий орган 7 размещены на кронштейнах 18 и 19 рамы 1. Дисковые ножи 5 и 6 и наклонные стойки 15 и 16 подрезающего рабочего органа 7 размещены в продольно-вертикальных плоскостях.

Дополнительная рама 8 H-образной формы имеет две продольные полые балки 38 и 39 и поперечный брус 40. Продольные полые балки 38 и 39 выполнены из стальных труб диаметром 101,3 мм с толщиной стенки 3,5 мм. Передние концы балок 38 и 39 снабжены втулками, посредством которых они соединены со стойками 15 и 16 основной рамы 1. Для этого в боковинах стоек 15 и 16 смонтированы соосные втулки 41 и 42 для размещения осей 43. Оси 43 на торцах втулок 41 и 42 зафиксированы стопорными планками 44 и ботами 45. Описанная конструкция передних концов продольных полых балок 38 и 39 дополнительной рамы 8 и положение соосных втулок 41 и 42 на стойках 15 и 16 основной рамы 1 обеспечивают шарнирное соединение основной и дополнительной рам 1 и 8, а также перевод дополнительной рамы 8 в транспортное и рабочее положения гидроприводом 12. Гидропривод 12 представлен двумя силовыми цилиндрами ЦС-75 с ходом поршня, равным 250 мм. Основания силовых цилиндров гидропривода 12 размещены на монтажных штифтах 17 между боковинами стоек 15 и 16. Штоки силовых цилиндров посредством пальцев и кронштейнов соединены с поперечным брусом 40. Гидроприводом 12 производится дистанционное управление положением извлекающего рабочего органа - ротора 10 и ножевого барабана 9.

Поперечный брус 40 в виде полого квадратного бруса с размерами 140х140х8 мм снабжен двумя парами технологических отверстий, оси которых выполнены перекрещивающимися. Во внутренней паре технологических отверстий поперечного полого бруса 40 размещены полые стальные трубы продольных балок 38 и 39 и с брусом 40 соединены замкнутыми сварными швами. На внешних концевых участках поперечного бруса 40 в вертикально-ориентированных технологических отверстиях размещены полые цилиндрические стойки 46 и 47. Стойки 46 и 47 с поперечным брусом 40 соединены двумя парами замкнутых кольцевых швов. На верхней полке поперечного бруса 40 сварными швами закреплены два П-образных кронштейна 48 и 49 для установки надлежащим образом узлов привода 11. На задних концах продольных балок 38 и 39 смонтированы корпуса 50 и 51 для размещения двухрядных сферических самоустанавливающих шарикоподшипников, сквозных 52 и глухих 53 крышек с сальниковыми уплотнениями, конического редуктора 54 привода 11 извлекающего ротора 10. Представленная конструкция дополнительной рамы 8 имеет минимальную массу, не превышающую 167,3 кг и высокую прочность и жесткость сопрягаемых элементов. На дополнительной раме 8 размещены ножевой барабан 9, извлекающий ротор 10, привод 11 ножевого барабана 9 и извлекающего ротора 10 и гидропривод 12.

Привод 11 ротора 10 выполнен последовательным размещением в кинематической цепи конических редукторов 56, 58, 54 и соединительных валов 57 и 59, взаимно связанных цепными муфтами 63, 65, 68 и 69. Привод 11 извлекающего ротора 10 представлен карданным телескопическим валом 55, главным коническим редуктором 56, левым горизонтальным соединительным валом 57, верхним угловым коническим редуктором 58, наклонным соединительным валом 59 и нижним угловым коническим редуктором 54. Угловой конический редуктор 54 боковым фланцем и болтами M12х35 соединен с корпусом 50 на левой продольной балке 38. Карданный телескопический вал 55 снабжен парой универсальных шарниров, один из которых - шарнир 60 - предусмотрен для соединения с шлицевым хвостовиком ВОМ агрегатируемого трактора с частотой вращения 17 с^-1 (1020 об/мин). Ведущий вал 61 главного конического редуктора с карданным телескопическим валом 55 соединен универсальным шарниром. Центр этого универсального шарнира расположен в одной и той же горизонтальной линии, что и оси 43 в соосных втулках 41 и 42 на левой 15 и правой 16 стойках основной рамы 1. Этим достигается вращение извлекающего ротора 10 при переводе дополнительной рамы 8 из рабочего положения в транспортное или промежуточное положение без разрыва потока мощности. Выходной вал 62 главного конического редуктора 56 с верхним горизонтальным соединительным валом 57 связан посредством цепной соединительной муфты 63. Приемный вал 64 верхнего углового конического редуктора 56 с соединительным валом 57 связан цепной муфтой 65. Верхний угловой конический редуктор 58 размещен на П-образном кронштейне 48 и с ним соединен болтами M16х45 и гайками M16 через пары плоских и пружинных шайб. Выходной вал 66 верхнего углового конического редуктора 58 с приемным валом 67 нижнего углового конического редуктора 54 соединены наклонным соединительным валом 59 и цепными муфтами 68 и 69. Цепные муфты 63, 65, 68 и 69 в приводе 11 извлекающего рабочего органа - ротора 10 обеспечивают подачу потребной мощности, компенсируют все несоосности соединяемых узлов и деформации отдельных элементов в работе дополнительной рамы 8.

Извлекающий рабочий орган - ротор 10 содержит корпус 70, на поверхности которого с заданным шагом размещены клыки 71. Корпус 70 имеет цапфы 72 и 73. В цапфах 72 и 73 выполнены шлицевые втулки, которые сопрягаемы с шлицевым концевиком выходного вала нижнего углового конического редуктора 54. Цапфы 72 и 73 извлекающего рабочего органа - ротора 10 размещены в корпусах 50 и 51 посредством двухрядных самоустанавливающихся сферических подшипников N 11312. Консистентная смазка в подшипники качения N 11312 подается через пресс-масленки 74 на корпусах 50 и 51 дополнительной рамы 8. Описанная конструкция извлекающего рабочего органа - ротора 10 сохраняет свои качества при переустановке корпуса 70 с цапфами 72 и 73 путем поворота вокруг вертикальной оси на 180^o, а ресурс рабочих кромок клыков 71 увеличивается в два раза.

Выходным валом 62 главного конического редуктора 56 подводимая мощность делится на два потока. Второй поток мощности направлен на привод ножевого барабана 9. Ножевой барабан 9 имеет корпус из полой толстостенной трубы с дисками 75. Диски 75 на поверхности трубы размещены с шагом 150 мм. На дисках 75 в соответствующем порядке размещены сменные износостойкие ножи 76. Ножи 76 на дисках расставлены таким образом, чтобы обеспечить сплошное резание растительного покрова с их корневыми шейками. Цапфы 77 и 78 корпуса ножевого барабана 9 размещены в подшипниковых опорах 79 и 80, установленных на нижних участках телескопических строек 81 и 82. Телескопические стойки 81 и 82 смонтированы в полостях цилиндрических стоек 46 и 47 дополнительной рамы 8. Телескопические стойки 81 и 82 во внутренних полостях цилиндрических стоек 46 и 47 зафиксированы винтовыми механизмами 83 и 84. Для этого в нижних частях стоек 46, 81 и 47, 82 сварными швами закреплены пары U-образных кронштейнов 85 и 86. В соосных отверстиях кронштейнов 85 и 86 установлен резьбовой стержень, в одном из U-образных кронштейнов (86) закреплена гайка, а в другом U-образном кронштейне (85) - контргайка. Винтовые механизмы 83 и 84 надежно фиксируют взаимное положение подвижных телескопических стоек 81 и 82 в полостях цилиндрических стоек 46 и 47. Привод ножевого барабана 9 размещен в полости одного из сопряжений: телескопическая стойка 82 барабана 9 - цилиндрическая полая стойка 47 дополнительной рамы 8. Привод ножевого барабана 9 конструктивно выполнен следующим образом. Привод ножевого барабана 9 выполнен в виде ведущего вала 88 со звездочкой под профиль зубчатой приводной цепи, из замкнутого контура с ведущей и ведомой ветвями зубчатой приводной цепи и охватываемой контуром ведущей звездочки на шлицевой цапфе ножевого барабана 9. Выходной вал 62 главного конического редуктора 56 цепной муфтой 87 соединен с ведущим валом 88 пластинчатой приводной цепной передачи. Ведущий вал 88 установлен в стакане 89, в котором размещены пара роликоподшипников, глухая крышка 90 и сквозная крышка с сальниковым уплотнением. Приводы ножевого барабана 9 и извлекающего рабочего органа - ротора 10 на дополнительной раме 8 размещены вне зоны работы ротора.

Стакан 89 размещен в верхней части полой цилиндрической стойки 47. Стакан 89 со стойкой 47 соединен сварными швами. Верхняя часть стойки 47 снабжена резьбовой крышкой 91 с кольцевой прокладкой. Резьбовая крышка 91 необходима для монтажа ведущей и ведомой ветвей пластинчатой приводной цепи. Ведомая звездочка пластинчатой приводной цепи размещена на правой цапфе 78 ножевого барабана 9. Сопряжение поверхности телескопической стойки 82 с внутренней поверхностью правой цилиндрической стойки 47 снабжено уплотнением в виде резиновых колец, утопленных в канавках с заданным шагом на поверхности стойки 82. Нижняя часть телескопической стойки 82 также имеет резьбовую крышку 92 с кольцевой прокладкой. Полость нижней части телескопической стойки 82 заполнена трансмиссионной смазкой (ТРАП-15 или равноценные ей). Верхняя часть правой цилиндрической стойки 47 и П-образный кронштейн позволяют ведомый вал 62 главного конического редуктора 56 и ведущий вал 87 приводной цепной передачи разместить вдоль единой геометрической оси. Сопряжение контактирующих поверхностей левой телескопической балки 81 и полой цилиндрической стойки 46 также уплотнено. Для смазки радиального шарикоподшипника левой цапфы 77 ножевого барабана 9 закладывается консистентная смазка через резьбовую крышку 93 на нижней части стойки 81. Направления вращений ножевого барабана 9 и извлекающего рабочего органа - ротора 10 показано на фиг. 1 и 3.

Машина для уборки корней солодки работает следующим образом. Основную раму 1 посредством пальцев 21, 25 и 26 соединяют с тягами навесной системы агрегатируемого трактора (Т-150К, ВТ-130К, ВТ-100) и с кронштейнами навески 2, 3 и 4. Тяги навесной системы агрегатируемого трактора собраны по "трехточечной" схеме наладки. ВОМ трактора отлажен на частоту вращения 17 с^-1 (1020 об/мин). Тяги навесной системы трактора должны быть снабжены блокировочными цепями, исключающими боковые смещения основной рамы 1 относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии (допуск 10 мм). Универсальный шарнир 60 соединяют с шлицевым хвостовиком ВОМ трактора и блокируют надлежащим образом от осевого смещения. Рукавами высокого давления и тройниками соединяют полости силовых цилиндров гидропривода 12. Многократно переводом ручки гидрораспределителя трактора дополнительную раму 8 переводят в полное рабочее и транспортное положения. Гидронавеской трактора основную раму 1 машины переводят в транспортное положение и обратно. Затем включают ВОМ трактора и на холостых оборотах двигателя проверяют вращение ножевого барабана 9 и извлекающего рабочего органа - ротора 10. Устраняют выявленные недостатки и в соответствии с инструкцией по эксплуатации проводят смазку подшипниковых узлов, заливают трансмиссионную смазку в корпуса редукторов 56, 58 и 54. Затем сравнивают состояние режущих кромок ножей 76 с эталоном, режущих кромок 37 наклонных стоек 32 и 34 и съемного лезвия на горизонтальном ноже 33.

На выбранном участке естественных зарослей солодки скашивают надземные побеги. Скошенные стебли вместе с другими растениями убирают в качестве грубого корма для животных. В зависимости от условий работы, определяют направление движения уборочного агрегата. При установившемся движении агрегата левый 5 и правый 6 дисковые ножи вертикально подрезают корнесодержащий пласт почвы, растительные и корневые остатки на поверхности зарослей солодки. Режущие кромки 31 дисковых ножей 5 и 6 подрезают слой почвы на глубину 0,10... 0,15 м. В створе дисковых ножей 5 и 6 перемещаются наклонные стойки 32 и 34. Режущие кромки 37 наклонных стоек 32 и 34 подрезающего рабочего органа 7 срезают пласт почвы и грунта под ним на глубину 0,35...0,40 м. Одновременно с этим при поступательном движении основной рамы 1, ножевой барабан 9 своими сменными ножами 76 срезает и измельчает растения, их мочки, почвенный слой на глубину 1,5. ..3,5 см, стерню надземных побегов и карабаш солодки. Фрезерование верхнего слоя почвы с корнями сопутствующих дикорастущих растений в солодково-злаковых ассоциациях позволяет мульчировать верхний слой. Режущие кромки сменных ножей одновременно удаляют с корней и корневищ солодки нетоварные их части: стерню из вегетативных побегов и карабаш с почками возобновления и однолетними веровочными корнями. Подрезанный по бокам корнесодержащий пласт срезается горизонтально режущей кромкой съемного лезвия на фронтальной части горизонтального ножа 33. Подрезанный по периметру пласт почвы скользит по поверхности горизонтального ножа 33 и поступает к наклонным подъемникам 35. Наклонными подъемниками 35 подрезанный пласт приподнимается над канавой сечением 0,41,1 м. За счет подпора неподрезанного пласта срезанный слой перемещается к клыкам 71 извлекающего рабочего органа - ротора 10. Ребрами клыков 71 производится ударное воздействие на корнесодержащий пласт в направлении снизу из канавы в сторону дневной поверхности. Нижние слои грунта осыпаются вниз и ложатся на дно канавы. Из разрыхленного пласта ударами клыков 71 корни и корневища солодки без их разрывов выдавливаются вверх. На рыхлый слой грунта последовательно укладываются гумусированный слой, измельченная резка из корней и стеблей дикорастущих растений, а также очищенные корни и корневища солодки. Степень присыпки извлеченных корней и корневищ солодки слоем почвы до 5 см не превышает 5...7% от общей массы. Корни измельченных растений, остатки карабаша и растительные остатки исключают процессы ветровой эрозии в летний период, а в период весеннего паводка - водную эрозию на затапливаемых участках и на склонах. Извлеченные корни и корневища солодки в период уборки имеют влажность 40% и выше. За счет естественной вентиляции их относительная влажность снижается до 20...24%. Целые корни и корневища с минимальными потерями убираются подборщиком корней солодки ПСК-1,5 конструкции Всероссийского НИИ орошаемого земледелия. Этим же подборщиком корни и корневища загружаются в прицепные тракторные тележки ПСЕ-12Б грузоподъемностью 6 т. В дальнейшем корни и корневища солодки подвергаются очистке, ревизии и прессуются в кипы с размерами 0,5х0,8х0,4. Масса кипы - 200 кг 3%.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения совокупности условий: заявленные способ и машина предназначены для использования в сельском хозяйстве и сельскохозяйственном машиностроении при промышленных заготовках корней и корневищ солодки в качестве сырья табачной, консервной и пищевой промышленности, а также в качестве технического сырья для извлечения основных компонентов в фармакопеи, фармакологии и парфюмерии, при этом машину можно использовать и как почвообрабатывающее орудие для закладки многолетней культуры солодки на выведенных из севооборота полях в орошаемом земледелии, создания виноградников, плодовых насаждений с клоновыми подвоями, декоративных защитных насаждений; возможность осуществления изобретения достигается с помощью известных методов и средств; предложенный способ уборки корней экологически безопасен и позволяет вести добычу корней на любых видах почв и земель, а также в поймах рек и затапливаемых лугах, способ уборки корней благоприятно влияет на почву и при полосной добыче корней и корневищ солодки в течении двух-трех лет позволяет окультуривать и восстанавливать запасы в естественных зарослях с продуктивностью выше на 20-30%, чем на контрольных участках.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

1. Способ уборки корней солодки, включающий скашивание надземных побегов и стеблей сопутствующих растений в ассоциациях естественных зарослей, срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем, подкапывание, извлечение корней и сепарацию корнесодержащего слоя почвы в канаву, отличающийся тем, что при непрерывном движении срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем проводят фрезерование на глубину 0,015 - 0,035 м, подкапывание корнесодержащего пласта - преимущественно по периметру прямоугольника со сторонами 0,4 1,1 м на глубину залегания 80 - 90% основной биологической корневой массы, извлечение товарных корней из подрезанного корнесодержащего слоя осуществляют ударами снизу поднятого из канавы пласта, а сепарацию корнесодержащего слоя почвы в канаву - с исходным расположением генетических горизонтов.

2. Машина для добычи корней солодки, содержащая раму и последовательно установленные на ней подрезающий рабочий орган, извлекающий рабочий орган и его привод, отличающаяся тем, что она снабжена дисковыми ножами, дополнительной рамой и ножевым барабаном с приводом, при этом ножевой барабан размещен между подрезающими и извлекающим рабочими органами.

3. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что ножевой барабан и его привод смонтированы на дополнительной раме.

4. Машина по п.2, отличающаяся тем, что ножевой барабан снабжен телескопическими стойками, размещенными с возможностью перемещения в цилиндрических полых стойках дополнительной рамы и дополнительно соединены с ними винтовыми механизмами.

5. Машина по пп.2 и 4, отличающаяся тем, что привод ножевого барабана размещен в полости одного из сопряжений: телескопическая стойка барабана - цилиндрическая полая стойка дополнительной рамы.

6. Машина по п.2, отличающаяся тем, что привод ножевого барабана выполнен в виде ведущего вала со звездочкой под профиль зубчатой приводной цепи, из замкнутого контура с ведущей и ведомой ветвями зубчатой приводной цепи и охватываемая контуром ведомая звездочка на шлицевой цапфе ножевого барабана.

7. Машина по пп.2 и 3, отличающаяся тем, что ножевой барабан и извлекающий рабочий орган смонтированы последовательно на дополнительной раме.

8. Машина по п.2, отличающаяся тем, что подрезающий рабочий орган имеет горизонтальный нож со съемным лезвием на фронтальной части и смещенные назад от съемного лезвия наклонные подъемники, при этом горизонтальный нож с рамой связан стойками с режущими кромками на фронтальной части.

9. Машина по п.2, отличающаяся тем, что рама соединена шарнирно с дополнительной рамой и с ней связана гидроприводом для перевода дополнительной рамы в рабочее и транспортное положения.

10. Машина по п.2, отличающаяся тем, что извлекающий рабочий орган выполнен в виде ротора с клыками и с его приводом, которые установлены на дополнительной раме.

11. Машина по п.10, отличающаяся тем, что привод ротора выполнен последовательным размещением в кинематической цепи конических редукторов и соединительных валов, взаимно связанных цепными муфтами.

12. Машина по п.5 или 11, отличающаяся тем, что приводы ножевого барабана и извлекающего рабочего органа на дополнительной раме размещены вне зоны работы ротора.

13. Машина по пп.2 и 8, отличающаяся тем, что дисковые ножи и подрезающий рабочий орган размещены на кронштейнах рамы, при этом дисковые ножи и наклонные стойки подрезающего рабочего органа размещены последовательно в продольно-вертикальных плоскостях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.12.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2003

Извещение опубликовано: 20.05.2003        

---