почвообрабатывающее орудие

Формула изобретения

Почвообрабатывающее орудие в виде лопаты, включающее черенок и лезвие лопаты, причем в месте соединения черенка с лопатой размещена обмотка, подключенная к регулируемому источнику импульсного тока, отличающееся тем, что лезвие лопаты снабжено сменными металлическими пластинами или пластинами с набором микроэлементов и подключено к плюсовой клемме регулируемого источника импульсного тока.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение - почвообрабатывающее орудие в виде лопаты относится к сельскому хозяйству, в частности к ручным орудиям для обработки почвы.

Известно почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой установлены стойки, нижние концы которых соединены между собой гибкой связью и снабжены вибратором (см. авт. свид. №1069649, кл. А 01 В 35/06). Недостатком данного орудия является большая металлоемкость самой конструкции, т.к. требуются стойки, пружины, вибратор, гибкие связи, что, в свою очередь, создает дополнительную нагрузку на источник движения орудия и повышает стоимость обработки почвы.

Известен вибрационный рыхлитель, включающий рыхлительную стойку с вибраторным долотом и ножом (см. авт. свид. №340365, кл. А 01 В 35/32, 1971). Недостатки известного устройства - недолговечность его вибрирующих частей вследствие ударных колебательных нагрузок и большая металлоемкость рыхлителя.

Известен патент РФ №2058693, кл. 6 А 01 В 1/02. Почвообрабатывающее орудие в виде лопаты включает черенок, лезвие с державкой и опорный элемент, отличается от известных конструкций тем, что с целью облегчения труда державка в верхней части по боковым сторонам снабжена опорными плечами, а опорный элемент выполнен в виде дугообразной полосы, перпендикулярно к которой прикреплены две пластины, расположенные с двух сторон черенка параллельно одна другой и скрепленные ограничителем. Известное изобретение имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что конструкция имеет значительно большую металлоемкость, чем известные, например обычная лопата, вследствие чего значительное облегчение труда (как утверждает автор) будет минимальным.

В качестве прототипа нами выбран патент РФ №2128894, кл. А 01 В 1/02, 1/00, - почвообрабатывающее орудие в виде лопаты, отличающееся тем, что в месте соединения черенка с лопатой размещена обмотка, подключенная к регулируемому источнику импульсного тока. Как показал опыт практической эксплуатации, изобретение позволяет существенно снизить трудозатраты на обработку почвы, что особенно ценно при обработке садовых участков, на закрытых грунтах (теплицах), дачах и т.д., где в основном используется труд людей старшего поколения. Однако известное изобретение может использоваться практически без доработок с существенно большим экономическим эффектом.

Техническим решением предлагаемого изобретения является облегчение труда в процессе обработки почвы и повышение урожайности за счет введения в почву металлов и микроэлементов - см. Шеуджен А.Х. Биохимия. Майкоп, 2003; Шеуджен А.Х., Алешин Е.П. Теория и практика применения микроэлементов в рисоводстве. Республиканское изд. полиграфическое объединение, Майкоп, 1996.

В результате крупномасштабного обследования почв России и Краснодарского края на содержание подвижных форм микроэлементов установлено, что во внесении борных удобрений нуждается до 59,5%, кобальтовых - 90,8%, марганцевых - 41,3%, медных - 64,5%, молибденовых - 75,3%, цинковых - 83,0% пахотных земель - см. Аристархов А.Н., Поляков А.Н., Собачкин А.А., Чумаченко И.Н. Применение микроудобрений в интенсивном земледелии. М.: Агропромиздат, 1988, с.254-260.

Задача достигается тем, что лезвие лопаты снабжено сменными насадками металлов или микроэлементов и подключено к плюсовой клемме регулируемого источника импульсного тока.

Новизна предложенного технического решения заключается в следующем. При включении импульсного тока в обмотке образуется мощный электромагнитный импульс, вследствие чего в лопате возникает явление магнитострикции, и она начинает вибрировать с амплитудой в несколько микрон. Подбирая частоту следования импульсов, можно выбрать оптимальные режимы, при которых трудозатраты на обработку почвы будут наименьшие. В предложенном техническом решении в качестве второго провода от источника импульсного тока до лезвия лопаты используется сама почва, которая является проводником вследствие наличия в ней влаги. Полярность импульсов от источника тока выбирают таким образом, чтобы лезвие лопаты подключалось к плюсовой клемме источника тока, а минусовая клемма источника заземлялась, т.е. вторым проводом (лезвие лопаты - земля - минусовая клемма источника) является почва. При предложенной схеме подключения возникает эффект электроосмоса и выполняется первый закон Фарадея для электролиза, вследствие чего электроны и ионы с лезвия лопаты или размещенные на ней другие металлы или микроэлементы будут переходить в почву:

m=q·I·t, мг

где m - масса растворенного анода, мг;

q - электрохимический эквивалент, мг/А·с;

I - величина тока, А;

t - время, с.

В результате этого почва будет насыщаться металлом или микроэлементами, которые требуются для получения максимального урожая.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложенного технического решения.

Принцип действия поясняется чертежом, где представлен внешний вид лопаты. Она состоит из лезвия 1, на которое закрепляется (приклеивается токопроводящим клеем) тонкая металлическая пластина (медь, кобальт, цинк и т.д.) или пластина с набором микроэлементов 2, верхняя часть лопаты соединяется с черенком 3 (деревянным, пластмассовым или выполненным из алюминия), в месте соединения лопаты и черенка размещена обмотка 4, подключенная одним концом к плюсовой клемме регулируемого источника импульсного тока 5, а вторым к лезвию лопаты, минусовая клемма источника тока заземляется, т.е. вторым проводом обмотки 4 является участок почвы между лезвием лопаты и источником тока, размещенным в садовом (дачном) домике, куда подведена сеть переменного тока.

Работа осуществляется следующим образом. При включении источника импульсного тока 5 в обмотке 4 создается электромагнитное поле, которое вызывает магнитострикцию (микровибрацию) в лезвие лопаты 1. Изменяя частоту следования импульсов, можно подобрать оптимальные (с точки зрения трудозатрат) режимы обработки почвы. Учитывая, что амплитуда колебаний не превышает нескольких микрон, вибрация практически затухает в деревянном черенке и не вызывает неприятных ощущений и последствий у человека.

Учитывая, что на лезвие лопаты подается плюс от источника регулируемого импульсного тока, одновременно с микровибрационной обработкой в почву переносятся электроны и ионы металла или микроэлементов с пластины 2, которые требуются для получения оптимального урожая той или иной сельскохозяйственной культуры. Например, почвы республики Беларусь для получения высоких урожаев зерновых культур требуют добавки 0,1 кг меди (точнее электронов и ионов меди) на гектар - см. приведенные источники информации.

Предложенное техническое решение отличается предельной простотой исполнения, не требует серьезных затрат и позволяет существенно повысить урожайность сельскохозяйственных культур, включая овощные и бахчевые и снизить трудозатраты на обработку почвы.