ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология безотвальной обработки почвы с одновременным внесением минеральных удобрений.

Рекомендуемая область пременения

Сельскохозяйственное производство в растениеводстве при чередовании отвальной и безотвальной обработки.

Назначение, цели и задачи проекта

Глубокая и безотвальная основная обработка почвы с одновременным напорным внесением минеральных удобрений в пахотный горизонт и равномерное их распределение по глубине пахоты.

Задача, на решение которой направлен проект – повышение технологической надежности внесения минеральных удобрений на полях под посевами многолетних кормовых культур и эрозионно-опасных участках при сохранении стержневого фона.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Относится к сельскохозяйственному машиностроение, в частности к почвообрабатывающим машинам. Известен плуг для основной обработки почвы с оборотом пласта, в котором, кроме известных элементов на раме установлены предплужники, причем перед последним корпусом предплужника установлен дисковый нож, кольцевая режущая кромка которого установлена ниже лезвия отъемного лемеха (см. учебник А.Б. Лурье, Ф.Г. Гусинцев, Е.И. Давидсон. Сельскохозяйственные машины.

-М.: Колос, 1976. -496 с.с ил./Учебники и учебные пособия для подготовки кадров массовых профессии. –С.26.-Рис. 10).

К недостаткам описанного ножа относится незначительная глубина обработки и большое тяговое сопротивление. Это вызвано тем, что реакция почвы при резании почвы и корней растений направлена вверх, а режущая кромка не перерезает пожнивные остатки. Известно также почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, дисковый нож, торцы которого выполнены расширяющимися к его оси, рабочий орган и опорное колесо, в котором, с целью повышения качества обработки почвы путем стабилизации глубины ее рыхления, орудие снабжено шарнирно установленным на раме двуплечим рычагом, концы которого связаны с дисковым ножом и опорным колесом; соединение дискового ножа с двуплечим рычагом выполнено в виде кулисного механизма; расширяющаяся часть дискового ножа выполнена в виде вогнутой тороидальной поверхности (см. SU авторское свидетельство 1507218, М кл.  ⁴А 01 В  13/16. Почвообрабатывающее орудие// Б.А. Шелудченко, Н.Н. Нагорный, Я.С. Гуков, А.Д. Гарькавый. Заявлено 22.09.1987, опубликовано 15.09.1989).

К недостаткам описанного ножа относятся ограниченные функциональные возможности.

Более близким аналогом к решаемой проблеме является известное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой посредством шарнирных поводков последовательно установлены передние и задние  дисковые батареи, причем рабочие поверхности дисков передней батареи расположены под углом к оси их вращения, а рабочие поверхности дисков задней батареи – между рабочими поверхностями дисков передней батареи и с перекрытием, в котором, с целью повышения надежности технологического процесса, рабочие поверхности дисков задней батареи расположены под углом к оси их вращения и параллельны между собой, при этом угол между рабочей поверхностью каждого диска и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения, равен  arcSin(0,1-0,2).L/R,

где L – расстояние между смежными дисками;

R – радиус вращения диска; рабочая поверхность каждого диска образована расположенными относительно друг друга под углом    a= arcSin (0,1-0,2)L/R    лезвийной и центральными частями, последняя из которых расположена в зоне вала батареи (SU авторское свидетельство 1501939, М.кл. А 01 В 49/02   Почвообрабатывающее орудие//А.Ф. Жук, А.П. Спирин, Ю.П. Каюшников. Заявлено 22.09.1986, опубликовано 23.08.1989).

Несмотря на то, что монтажная часть от лезвийной части каждого диска отклонена на угол a, при решении технической задачи применительно к заявленному рабочему органу почвообрабатывающего орудия, двух боковых отклонений при перемещении дискового ножа по направлению движения рабочего органа явно недостаточно. Большая часть растительных и корневых остатков только вдавливается в почву и лишь незначительная часть перерезается несмотря на наличие кольцевой режущей кромки. Наиболее близким аналогом по своей сущности и количеству совпадающих существенных признаков относится комбинированное орудие для основной обработки почвы, содержащее раму, на которой смонтированы клинообразные стойки с долотами и лево- и правоотклоненными назад лемехами на ее нижнем срезе и установленными в створе каждой стойки дисковым ножом, рабочая поверхность которого снабжена лезвийной и монтажной частями, спереди клинообразной части и тукопроводом на ее задней части (см. «Комбинированное орудие для основной обработки почвы».   Информационный листок Волгоградского ЦНТИ// Составители: В.Г. Абезин, В.П. Бороменский. – Волгоград – 1998. – 02-98. –С.4).

Это орудие принято в качестве ближайшего аналога.

К недостаткам описанного орудия относится то, что несмотря на то, что спереди клинообразной стойки в ее створе установлен дисковый нож, однако корневые и растительные остатки нависают на стойку.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Базовым орудие глубокорыхлителя служит ГУН-4, который переоборудуется. Все узлы и агрегаты монтируются на раме 1 (см. рисунок). К нижней части рамы крепятся стойки 2 специальной конструкции. в задней части стойки имеется выемка, к которой закреплен кожух 3 тукопровода кронштейнами 4. К стойке закреплена

П-образная горизонтальная накладка 5, а к раме – вертикальная 10, которые служат для крепления подшипников 9 вертикального  дискового ножа 8. Нижняя часть стойки сопрягается с дисковым ножом, закруглена по радиусу и служит для крепления лемехов 6. Под лемехами в тукопроводе предусмотрены сопла 7 для подачи удобрений. На раме установлен центробежный вентилятор 11, напорный патрубок 12 которого соединен с распределительным трубопроводом  13, служащим для подачи воздуха в патрубки 14 дозаторов минеральных удобрений. Дозаторы имеют геометрически закрывающуюся крышку 15, бункер для удобрений 16, высевающий диск 17, кронштейн крепления 18 к раме глубокорыхлителя, конический привод 19 высевающего диска и воронку 20, соединенную с тукопроводом стойки. Жесткость лемехов обеспечивается распорками 21.

Глубокорыхлитель - удобритель работает следующим образом. При движении лемехи подрезают пласт в горизонтальной плоскости и поднимают его. При этом лемехом и дном борозды образуется пустое пространство, в которое из сопел под напором подается смесь удобрений  с воздухом. Смесь образуется при взаимодействии воздуха, поступающего из напорного патрубка вентилятора в распределительный трубопровод и патрубки дозаторов. Воздух захватывает минеральные удобрения, которые подаются к высевающему окну высевающим диском. Туковоздушная смесь через воронку по тукопроводу стойки направляется к соплам. Эта смесь, взаимодействуя с разрыхленным лемехами почвенным пластом, увеличивает его крошение и насыщает равномерно всеь пахотный горизонт минеральными удобрениями. Привод вентилятора осуществляется от гидромотора, а привод туковысевающих аппаратов – от напорных колес глубокорыхлителя. Дисковый нож, установленный перед стойкой разрезает почвенный пласт в вертикальной плоскости, снижая при этом на 14-15% сопротивление в вертикальной плоскости, снижая при обработке и предотвращая обволакивание стойки растительными остатками. форма накладок для крепления подшипников дискового ножа позволяет, в случае необходимости, устанавливать на дисковый нож реборды для регулировки заданной глубины обработки.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Позволяет охранить на поверхности поля стерневые и растительные остатки, что снижает ветровую эрозию почвы, уменьшает удельную металлоемкость и энергоемкость процесса основной обработки, трудовые и материальные затраты.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Снижает трудовые затраты на 40%

Обеспечивает сохранение почвы в структурном состоянии.

Уменьшает энергетические затраты на 20%

Новые потребительские свойства продукции

Снижение металлоемкости.
Технологического процесса на 15%.
Уменьшение энергетических затрат на 20%.
Повышение урожайности на 20%.
Улучшение структуры почвы.
Повышение экологического и эффективного плодородия почвы.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам, предъявляемым к почвообрабатывающим орудиям.

Стадия и уровень разработки

Разработана технологическая схема безотвальной обработки почвы с одновременным внесением удобрений и эскизный проект конструкции глубокорыхлителя-удобрителя.

Предлагаемые инвестиции

1,5 млн. руб.

Рынки сбыта

Российская федерация, ближнее и дальнее зарубежье

Возможность и эффективность импортозамещения

Да. При проведении патентных исследований зарубежные аналоги не установлены.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

27.11.2006