Способ уничтожения колорадского жука с измельчением ботвы картофеля и устройство для его реализации
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам борьбы с колорадским жуком. Изобретение направлено на увеличение эффективности борьбы с колорадским жуком. Устройство включает редуктор, выходной вал, навешиваемую на навеску тягача раму, на которой закреплен вал, связанный с ведущим двухручьевым шкивом. Двухручьевой шкив через ременные передачи связан с ведомым шкивом, жестко насаженным на размещенные симметрично относительно оси вала входные валы редукторов одинаковой конструкции. На выходной вал редуктора жестко закреплен вертикальный вал, на который жестко посажен дисковый ротор с закрепленными на нем гибкими рабочими органами, выполненными в виде лепестков ромашки, на режущие элементы которого на нерабочей стороне жестко закреплены фартуки для дополнительного удара по жукам измельченной ботвой, а для изменения высоты среза ботвы на раму закреплены опорные колеса. На раме также закреплены бак и распределители. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам борьбы с насекомыми растений, точнее с колорадским жуком.
Известен способ и устройство его реализации, включающий резку и выбрасывание ботвы корнеплодов [1] и трав [2] на корню. Первый обеспечивает захват и разрушение ботвы, вращение и выбрасывание в сторону. Во втором способе резка убираемой культуры с увеличением длины среза и выбрасывание срезанной массы.
Известен также способ и устройство для механического стряхивания колорадского жука [3] (прототип), включающий механическое соприкосновение гибкого элемента с кустом по всей его длине, перемещение элемента поперек роста картофеля, изгибание куста с его отпуском. Устройство включает редуктор, на выходном валу которого жестко закреплен ведущий диск. На корпусе редуктора жестко закреплен неподвижный диск, на котором жестко закреплена направляющая, в которую входят ролики ведущего диска. Ролики связаны через ось с внутренними рычагами коромысел. На их внешних рычагах жестко закреплены эластичные щетки. Центры коромысел через ось связаны с диском, приводя в движение коромысла. Внутренние рычаги коромысел копируют профиль направляющей. Внешние рычаги коромысел со щетками движутся по аналогичной траектории. Суммарная траектория и скорость рабочей части щетки обеспечивают первоначальный контакт щетки с кустом картофеля по всей ее длине. На протяжении всего периода контакта щетки с кустом положение щетки сохраняется, и воздействие их происходит на куст картофеля перпендикулярно направлению роста.
Недостатками прототипа является недостаточная эффективность в работе из-за стряхивания только самих жуков и их личинок с обеих сторон листьев и ботвы, не измельчая их, из-за чего личинки жуков остаются в листьях ботвы. Устройство сложное, наличие коромысел, дисков и валов снижает надежность конструкции.
Целями изобретения являются повышение эффективности возделывания картофеля во время уборки ботвы, за счет измельчения листьев и ботвы, умерщвления жуков как на листве и ботве, так и в зоне воздействия на них гибких рабочих органов на лету, а также упрощение конструкции.
На фиг.1 изображен общий вид устройства в нерабочем положении.
На фиг.2 изображена схема взаимодействия устройства с ботвой в момент его работы.
На фиг.3 изображена схема ротора устройства с гибкими рабочими органами в момент вращения:
а) общий вид ротора кустореза с гибкими рабочими органами;
б) проекции материальных точек рабочего органа в плоскости XQZ;
в) проекции материальных точек рабочего органа в плоскости YOZ.
Способ уничтожения колорадского жука с измельчением ботвы картофеля включает выращивание кустов картофеля с соблюдением всех агротехнических требований и принудительное перемещение жуков. При этом для повышения эффективности уничтожения колорадского жука перед уборкой позволяют росту ботвы и жуков достичь стадии имаго, делают траекторию рабочего органа в виде циклоиды, снимают по толщине и обрывают с ударом гибкого рабочего органа волокна стебля и жуков, находящихся на стеблях и листах, сдавливают не попавшие под воздействие гибкого рабочего органа жуков кусочками ботвы и фартуком, выбрасывают в сторону на дневную поверхность почвы измельченную массу с усилием большим, чем отрывная сила, и опрыскивают в полете оставшихся в живых жуков ядохимикатами, образуя сидеральное удобрение.
Устройство для уничтожения колорадского жука для реализации способа содержит навешиваемую на навеску тягача раму (1), на которой закреплен вал (2), связанный с ведущим двухручьевым шкивом (3), который через ременные передачи (4) связан с ведомым шкивом (5), жестко насаженным на размещенных симметрично относительно оси вала входных валах редукторов (6) одинаковой конструкции. На выходном валу каждого редуктора жестко закреплен вертикальный вал 7, на который жестко посажен дисковый ротор 8 с закрепленными на нем гибкими тросовыми режущими элементами 9, выполненными в виде лепестков ромашки. На режущие элементы 9 на нерабочей стороне жестко закреплены фартуки 10 для дополнительного удара по жукам измельченной ботвой. Для изменения высоты среза ботвы на раме закреплены опорные колеса 11. На задней части рамы жестко закреплены бак для ядохимикатов 12 и распылитель 13, с помощью которых происходит опрыскивание жуков. Рабочий орган устройства совершает вращательное движение, траектория движения которого в совокупности с поступательным движением агрегата образует циклоиду.
Устройство работает следующим образом. Вал 2 вместе с ведущим шкивом 3 получает привод (крутящий момент) от вала отбора мощности тягача. От ведущего шкива 3 при помощи ремня 4 вращение передается на ведомый шкив 5, который через редуктор 6 приводит в движение вертикальный вал 7 и дисковый ротор 8 с гибкими режущими элементами 9, которые начинают вращаться в горизонтальной плоскости.
В процессе срезания ботвы рабочий орган совершает одновременно вращательное ω и переносно-поступательное движение V (фиг.2). Поступательное движение определяет величину подачи рабочего органа при срезании растений. Рабочий орган устройства описывает траекторию, вид которой зависит от соотношения скоростей резания v и подачи uп, равной скорости движения трактора, а также от положения оси ротора относительно обрабатываемого материала.
Траекторией движения любой точки гибкого рабочего органа в горизонтальной плоскости будет являться циклоида, описываемая системой параметрических уравнений:
где х, y - координаты вершины гибкого рабочего органа, м;
un - поступательная скорость трактора, м/с;
r - длина гибкого рабочего органа, м;
ω - угловая скорость гибкого рабочего органа, с-1;
t - время поворота гибкого рабочего органа на угол ω·t, с.
В результате некоторых преобразований получим математическую модель, позволяющую рассчитать траекторию движения гибкого рабочего органа, если известны угловые скорости входящих в него элементов:
Процесс перерубания стебля.
По закону сохранения импульса часть его превращается в силу воздействия (перерубания):
где P0 - импульс перерубающей части тросика;
k - некоторый коэффициент.
В результате некоторых преобразований получим:
- сила перерубания.
Данная сила F должна быть больше, чем плотность стебля на перерубание FП. Добиться этого можно, увеличивая обороты.
Использование данного устройства дает как экономический, так и качественный эффект.
Список использованной литературы
1. Патент РФ №2012184. Устройство для отделения ботвы от корнеплодов на корню. БИ №9, 1994.
2. АС СССР №1017206. Ротационный режущий аппарат братьев Нуруллиных. БИ №18, 1983.
3. АС СССР №1813391. Устройство для механического стряхивания колорадского жука с растений. БИ №17, 1993.
1. Способ уничтожения колорадского жука с измельчением ботвы картофеля, включающий выращивание кустов картофеля и перемещение жуков, отличающийся тем, что перед уборкой позволяют росту ботвы и жуков достичь стадии имаго, делают траекторию рабочего органа в виде циклоиды, снимают по толщине и обрывают с ударом гибкого рабочего органа волокна стебля и жуков, находящихся на стеблях и листах, сдавливают не попавшие под воздействие гибкого рабочего органа жуков кусочками ботвы и фартуком, выбрасывают в сторону на дневную поверхность почвы измельченную массу с усилием, большим, чем отрывная сила, и опрыскивают в полете оставшихся в живых жуков ядохимикатами, образуя сидеральное удобрение.
2. Устройство для уничтожения колорадского жука для реализации способа по п.1, отличающееся тем, что содержит навешиваемую на навеску тягача раму, на которой закреплен вал, связанный с ведущим двухручьевым шкивом, последний через ременные передачи связан с ведомым шкивом, жестко насаженным на размещенные симметрично относительно оси вала входные валы редукторов одинаковой конструкции, на выходном валу каждого редуктора жестко закреплен вертикальный вал, на который жестко посажен дисковый ротор с закрепленными на нем гибкими рабочими органами, выполненными в виде лепестков ромашки, на режущие элементы которых на нерабочей стороне жестко закреплены фартуки для дополнительного удара по жукам измельченной ботвой, а для изменения высоты среза ботвы на раме закреплены опорные колеса, бак и распределители.
3. Рабочий орган устройства для уничтожения колорадского жука по п.2, отличающийся тем, что он выполнен гибким в виде лепестков ромашки и совершает вращательное движение, траектория движения которого в совокупности с поступательным движением агрегата образует циклоиду.
