Я, к примеру, разработал и изготовил стационарное устройство (см. фото) для автоматизации операций обработки почвы. Хотя устройство и автоматическое, оно достаточно простое по конструкции и надежное в работе, не очень дорогое, не требующее специальных технических знаний при эксплуатации.
Особенность работы устройства состоит в том, что оно предполагает размещение посадок по кругу. Это дает возможность механизировать и автоматизировать все необходимые при выращивании овощей и ягод обработки, а при желании автоматизировать и полив. При поливах и естественных осадках вся влага, попадающая в круг, остается в нем, так как там нет прямых стоков, а лишь преграды для стока — круговые рядки посадок. Уменьшается и эрозия почвы. При посадках по кругу растения лучше освещаются солнцем, следовательно, лучше растут и дают больший урожай.
В квадрате, сторона которого равна диаметру вписанного в него круга, площадь механической обработки составляет 86%. В углах можно сажать деревья и кустарники. Конечно, планировка участка должна быть соответствующей.
Наш опыт подсказывает, что круг должен иметь максимально возможный радиус, так как устройство и вспашет, и заборонует, и нарежет рядки, канавки для посадок или посева, при необходимости прикроет посадочный материал землей и прикатает ее, будет окучивать и проводить междурядную культивацию только в пределах круга.
Для привода установки лучше всего использовать электродвигатель с редуктором, но можно применить и двигатели внутреннего сгорания. Мною испытан в работе одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с воздушным охлаждением мощностью 4,5 л. с., годятся и менее мощные моторы.
В центре круга я установил ось (см. схему) с таким расчетом, чтобы она стояла достаточно прочно, так как будет воспринимать усилия, передаваемые штангой-радиусом при работе механизма. На оси смонтировал и систему полива с реактивной насадкой. В верхней части оси сделал два посадочных места — для неподвижной звездочки автомата (2) и для втулки штанги-радиуса (3). Расположена ведущая звездочка автомата на оси с таким расчетом, чтобы цепь автомата (4) скользила по подвижной каретке (7). На этом же уровне на противоположном конце штанги-радиуса установил натяжную звездочку цепи-автомата (9). Ось закопал в землю на 150 см.
Силовой агрегат предназначен для перемещения обрабатывающих органов. Вращая штангу-радиус по кругу, он приводит каретку в движение вдоль штанги. Силовой агрегат — велосипедного типа. Он перемещается только по внешней окружности площади, занятой посадками, поэтому почва не уплотняется, и посадки не травмируются колесами. Основная часть силового агрегата — рама с установленными на ней двумя колесами, двигателем, топливным баком и необходимым дополнительным оборудованием. На раме имеется узел для стыковки со штангой-радиусом.
Направление движения силового агрегата выбирается произвольно. Я предусмотрел возможность его движения в обе стороны. Ведущим колесом агрегата может быть и переднее, и заднее по ходу, но лучше оба. Следует иметь в виду, что место крепления штанги-радиуса при одном ведущем колесе нужно сдвинуть в его сторону для увеличения нагрузки и улучшения сцепления колеса с грунтом. Колеса обязательно должны быть пневматические и достаточно широкого профиля.
Между осью устройства и силовым агрегатом смонтировал штангу-радиус, которая удерживает его на окружности. По ней перемещается подвижная каретка с обрабатывающими органами. Штанга-радиус должна обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать сопротивление обрабатываемого грунта. Обычно имеется возможность увлажнить землю, поэтому при расчете прочности штанги-радиуса критические величины сопротивления пересушенного грунта я не принимал во внимание. Штанга-радиус сварена из трех параллельных труб диаметром 2,5" и длиной 13,5 м. При сварке нужно создать напряжение в штанге-радиусе, чтобы она в свободном состоянии имела посредине небольшой прогиб вверх. Под нагрузкой каретки и цепи штанга-радиус принимает почти горизонтальное положение. На ее поверхности, по которой перемещают подшипники каретки, нет никаких неровностей. Я предполагал использовать трубы штанги-радиуса в качестве водопровода для полива, поэтому позаботился о герметичности сварных швов.
Высота расположения штанги-радиуса над землей зависит от высоты выращиваемых растений и применяемых обрабатывающих органов.
Автомат регулирования величины междурядий состоит из ведущей звездочки (2), натяжной звездочки и бесконечной цепи. При движении силового агрегата по внешней окружности обрабатываемого участка вместе с ним перемещается штанга-радиус с цепью автомата. Последняя при этом обегает неподвижную ведущую звездочку. В зависимости от количества зубьев и шага звездочки подвижная каретка перемещается на определенную величину при каждом обороте штанги-радиуса.
Подвижная каретка (7), предназначенная для размещения на ней обрабатывающих органов и для их перемещения за счет жесткой связи с цепью автомата, состоит из рамы с колесиками — шариковыми подшипниками, с помощью которых легко, без люфтов, передвигается по штанге-радиусу. На каретке имеется замок для соединения с цепью автомата, а также кронштейн квадратного сечения для навески обрабатывающих органов. Для точности обработки почвы рабочие органы креплю непосредственно под штангой-радиусом. Подвижную каретку закрыл с верхней и боковых сторон капотом, предохраняющим от попадания влаги на подшипники.
На конце штанги-радиуса (или в месте желаемой точки прекращения обработки) смонтировал концевой выключатель (14), при нажатии на шток которого отключается двигатель силового агрегата (отключается питание электромотора или система зажигания ДВС). Этим достигается автоматическая остановка работы устройства по окончании обработки всего участка или его части.
Устройство работает следующим образом. Силовой агрегат, перемещаясь по окружности, вращает штангу-радиус вокруг неподвижной оси. Бесконечная цепь автомата регулирования величины междурядья обкатывается вокруг неподвижной звездочки и, получив от последней движение относительно штанги-радиуса, перемещает подвижную каретку с навешенным на нее рабочим органом. Перемещаясь одновременно по кругу и по штанге-радиусу, рабочий орган совершает спиральное движение по отношению к почве. При остановке силового агрегата прекращается и перемещение рабочего органа, что исключает повреждение посадок.
К подвижной каретке прикрепляю соответствующий рабочий орган, устанавливаю подвижную каретку в начало спирального ряда (или в любую его точку), ввожу каретку в зацепление с бесконечной цепью автомата регулирования величины междурядий, включаю двигатель силового агрегата. Далее устройство работает или автоматически до конца спирали или до необходимого места, где установлен концевой выключатель.
Кроме основного назначения — обработки земли и ухода за выращиваемыми растениями, силовой агрегат может использоваться и для других работ: распилки дров, привода насоса, вращения наждачного круга, перевозки небольших грузов (с дополнительной тележкой).
Журнал «Приусадебное хозяйство», №6, 1982 год