Рабочий орган для щелевания почвы под посевами многолетних кормовых культур

 

Орудие предназначено для противоэрозионной обработки почвы под посевами многолетних кормовых культур и может быть использовано в сельском хозяйстве. Рабочий орган содержит стойку 1 с режущей кромкой на фронтальной части, долото на нижнем участке и уширитель верхней части щели, обеспечивающий уплотнение верхней части щели. Уширитель выполнен в виде пары установленных с возможностью вращения на V - образной оси и под углом друг к другу дисков 12, 13. Конвергентные кромки дисков 12, 13 установлены в сегментообразных выемках для плавного и постепенного их входа в работу. Выемки выполнены на боковых стенках стойки. Такое конструктивное выполнение обеспечит упрощение конструкции и повышение технологической надежности поделки щелей и канальцев. 2 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к орудиям для противоэрозионной обработки почвы под посевами многолетних кормовых культур.

Известно орудие для противоэрозионной обработки почвы на склонах, содержащее раму с укрепленными на ней щелерезами-рыхлителями, установленными впереди их разрезающими ножами и размещенными с боковых сторон щелерезов прикатывающими катками, в котором с целью уменьшения процессов водной эрозии, усиления водосбора и направления осадков в щель, прикатывающие катки снабжены выступами [1].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся низкое качество поделки щелей и повреждение растений многолетних кормовых культур. Несмотря на наличие диского разрезающего ножа, установленного впереди щелерезов-рыхлителей, стенки щелей получаются "рваными", а корни растений нависают на стойке щелереза. Установленный за щелерезом-рыхлителем прикатывающий каток не обеспечивает формирования водовводного канальца.

Известно также устройство для нарезки поливных борозд, включающее раму с установленными на ней щелерезами и размещенными за ними бороздователями-уплотнителями, выполненными в виде обращенных друг к другу плоскими основаниями сферических дисков, в котором с целью получения поливной борозды-щели с уплотненными стенками без выноса почвы на поверхность поля, уменьшения повреждаемости растений диски установлены под углом друг к другу и к направлению движения орудия, причем передние части дисков отклонены друг от друга на больший угол, чем задние [2].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся низкое качество поделки щелей и большое количество поврежденных растений на орошаемых полях, занятых многолетними кормовыми культурами. Уширитель щелереза открывает борозду, что недопустимо на полях, занятых культурами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является устройство для нарезки водоотводных борозд, включающее установленные на раме щелерез, в верхней части которого закреплен уширитель, а в нижней части - долото, и бороздователь-уплотнитель, выполненный в виде катков, в котором с целью повышения устойчивости стенок борозд уширитель выполнен в виде закрепленных на боковой поверхности щелереза пластин, причем рабочие поверхности катков и пластин, размещенных с каждой стороны щелереза, расположены на конической поверхности, ось которой расположена на оси вращения катков; долото установлено шарнирно и снабжено механизмом регулирования угла его наклона; каждый из конических катков выполнен секционным [3].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся сложность конструкции, низкое качество поделки щелей и повреждение многолетних растений кормовых культур.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, _ повышение качества поделки щелей и водовводных канальцев, а также снижение повреждаемости растений многолетних кормовых культур.

Технический результат - упрощение конструкции и повышение технологической надежности поделки щелей и канальцев.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для щелевания почвы под посевами многолетних кормовых культур, содержащем стойку с режущей кромкой на фронтальной части, долото на нижнем участке и уширитель верхней части щели, последний выполнен в виде пары установленных с возможностью вращения на V-образной оси и под углом друг к другу дисков, конвергентные кромки которых установлены в сегментообразных выемках, выполненных на боковых стенках стойки.

За счет того что конвергентные кромки дисков установлены в сегментообразных выемках, достигается указанный выше технический результат в широком диапазоне изменения глубины щели.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

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

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

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

На фиг. 1 изображен рабочий орган для щелевания почвы, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, диаметральный разрез уширителя щели, выполненного в виде пары установленных с возможностью вращения на V-образной оси и под углом друг к другу дисков и поперечное сечение стойки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Рабочий орган для щелевания почвы под посевами многолетних кормовых культур, например смесей из бобовых и мятликовых культур, содержит стойку 1, долото 2 и уширитель 3. Стойка 1 выполнена из листовой стали толщиной 16 мм и высотой 870 мм. Стойка 1 содержит верхнюю монтажную часть 4, среднюю рабочую часть 5 и нижний участок 6. Верхняя монтажная часть 4 имеет два отверстия 7 диаметром 32 мм. Межцентровое расстояние между отверстиями 7 равно 480 мм. Средняя рабочая часть 5 стойки 1 имеет фронтальную и задние части. Фронтальная часть стойки 1 имеет криволинейно-вогнутую режущую кромку 8 двугранного лезвия 9. Угол заточки двугранного лезвия 9 по высоте стойки 1 выполнен переменным и от монтажной части 4 в сторону нижнего участка 6 увеличивается от 11 до 40^o. Нижний участок 6 стойки 1 снабжен долотом 2. Долото 2 выполнено из высокопрочной углеродистой стали и подвержено объемной закалке. Твердость долота 2 после закалки - 50-60 HRCэ. Долото выполнено шириной 60 мм и толщиной 14 мм. Носок 10 долота 2 выполнен с режущей кромкой 11. Угол заточки долота 2 не превышает 25-27^o. Долото 2 с нижним участком стойки 1 соединено незамкнутыми сварными швами.

Уширитель 3 верхней части щели выполнен в виде пары установленных с возможностью вращения дисков 12 и 13. Диски 12 и 13 выполнены из высокоуглеродистой стали (Сталь 65Г по ГОСТ 1050-74) толщиной 4 мм. Диаметр дисков 12 и 13 равен 320 мм. Периферийная кромка дисков 12 и 13 имеет одностороннюю заточку, выполненную под углом 8-12^o. Периферийная кромка дисков 12 и 13 токами высокой частоты подвержена поверхностной закалке на глубину 0,8-1,1 мм. Диски 12 и 13 установлены друг к другу под минимальным углом, равным α = 20±0,5^o. Конвергентные кромки 14 и 15 дисков 12 и 13 сходятся в точке "а" (фиг. 1). Точка "а" отклонена от линии направления движения стойки 1 под углом β = 18^o.

На обращенных друг к другу поверхностях дисков 12 и 13 посредством заклепок 16 закреплены ступицы 17. В ступицах 17 каждого диска 12 (13) установлены радиально-упорные подшипники качения 18 с разовой смазкой и повышенной защищенности от пыли. Подшипники 18 установлены на цапфах 19 и 20 V-образной оси 21. V-образная ось 21 замкнутыми кольцевыми швами соединена со стойкой 1. Осевое смещение дисков 12 и 13 на цапфах 19 и 20 ограничено резьбовыми пробками 22 и 23. Торцы пробок 22 и 23 имеют шестигранные углубления 24 под вороток. Пробка 22 имеет левостороннюю резьбовую нарезку, а пробка 23 - правостороннюю резьбовую нарезку. На торцах цапф 19 и 20 выполнены глухие отверстия 25 с нарезанными соответствующими резьбами. Боковые стенки 26 и 27 на заднем участке средней части 5 стойки 1 имеют сегментообразные выемки 28 и 29. Угол наклона выемок 28 и 29 к боковым поверхностям 26 и 27 стойки 1 не превышает 10^o. Благодаря сигментообразным выемкам 28 и 29 конвергентные кромки 14 и 15 дисков 12 и 13 установлены в теле стойки 1 и этим достигается плавный переход боковых поверхностей 26 и 27 стойки к внешним поверхностям дисков 12 и 13. Описанная конструкция уширителя 3 верхней части щели, выполненной стойкой 1, позволяет в широком диапазоне изменения глубины щели надежно выполнять водоводные наклонные стенки в верхней части щели, при этом соблюдая "золотое правило" - чем глубже щель, тем шире водовводное канальце.

Устройство работает следующим образом.

Стойку 1 посредством пары болтов М32х150, размещаемых в отверстиях 7 на монтажной части 4, навешивают на балку рамы почвообрабатывающей машины. Опорными колесами машины с учетом глубины колеи задают глубину поделки щелей. Стойки 1 на раме машины устанавливают с шагом в диапазоне от 1,4 до 3,0 м. Шаг между щелями устанавливают с учетом года жизнедеятельности кормовых культур, поливной нормы, номера предыдущего укоса и типа почвы. Например, на посевах бобово-мятликовых травосмесей третьего года жизни после второго укоса определена поливная норма 670 м³/га. Тип почвы - светло-каштановая. Экспериментально установлено, что для удовлетворения запасов влаги и ее равномерного распределения следует выполнить узкие щели шириной 1,6-2,0 см на глубину 45-50 см с шагом между ними не более 1,6-1,8 м.

При установившемся движении долото 2 на глубине 45050 см производит рыхление грунта и обеспечивает локальное рыхление подпахотного горизонта. Криволинейно-вогнутая режущая кромка 8 двугранного лезвия 9 стойки 1 разрезает узкую щель в почве. Стебли и корни растений разрезаются и режущей кромкой 8 производится вовлечение в нижние горизонты. Острая режущая кромка и малый угол заточки в верхней части стойки 1 надежно выполняют технологический процесс по резанию стеблей и корней в подпахотном слое. Вслед за режущей кромкой 8 в выполненной щели в работу вступает уширитель 3 верхней части щели. Конвергентные режущие кромки 14 и 15 дисков 12 и 13 уширителя 3 находятся в сегментных выемках 28 и 29 стойки 1 и поэтому внешние поверхности дисков 12 и 13 плавно и постепенно входят в работу. Точка "а" встречи кромок 14 и 15 дисков 12 и 13 размещена ниже горизонтальной оси симметрии дисков 12 и 13. По этой причине внешними плоскостями дисков 12 и 13 сверху вниз производится уплотнение стенок в верхней части щели. Это воздействие приводит к образованию наклонных стенок щели. Степень уплотнения наклонных стенок равна плотности почвы в стенках щели. При орошении дождеванием вода по наклонным стенкам водовводных канальцев скатывается в щели и производится заполнение всего объема. Набухание почвы под действием влаги не приводит к закрытию водовводных канальцев. По этой причине все осадки увлекаются в пахотные и подпахотные горизонты. Через стенки щели и разрыхленный канал после прохода долота, оросительная вода поступает к корням растений и пополняет запасы почвенной влаги.

При увеличении глубины щели долото 2 в нижней части 6 стойки 1 выполняет рыхление грунта. Одновременно со стойкой 1 на большую глубину в пахотном слое внедряется уширитель 3 стенок щели. В силу особенностей конструктивного исполнения уширителя 3 глубина поделки водовводных канальцев может изменяться в пределах от 5,0 до 25,0 см при диаметре дисков 13 и 14, равном 320 мм.

Малая толщина стойки 1 (16 мм) и лезвие 9, выполненное с переменным углом заточки, обеспечивают выполнение узкой щели, при этом повреждается не более 1,5-2,3% корней растений многолетних кормовых культур. Уширитель 3 в виде плоских дисков 12 и 13 с острыми режущими кромками 14 и 15 обеспечивает выполнение водовводных канальцев, которые обеспечивают подачу и доступ оросительной воды в нижние корнесодержащие горизонты. Этим достигается разрешение технического противоречия - узкая щель, обеспечивающая подачу воды в разрыхленную зону при разбухании почвы. При увеличении глубины щели уширитель 3 прямо пропорционально увеличивает ширину водовводящих канальцев без переналадки устройства для поделки щели.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

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

Формула изобретения

Рабочий орган для щелевания почвы под посевами многолетних кормовых культур, содержащий стойку с режущей кромкой на фронтальной части, долото на нижнем участке и уширитель верхней части щели, отличающийся тем, что уширитель выполнен в виде пары установленных с возможностью вращения на V-образной оси и под углом друг к другу дисков, конвергентные кромки которых установлены в сегментообразных выемках, выполненных на боковых стенках стойки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2