Почвообрабатывающая машина
Изобретение предназначено для обработки почвы при агролесомелиорации и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. Машина содержит балластный ящик, раму, установленный на ней снизу каток, пневматические опорные колеса, размещенные сзади катка, и установленный впереди катка двухъярусный нож. Каток снабжен локальными деформаторами почвы. Балластный ящик установлен сверху рамы над катком с возможностью регулирования продольного положения. Каток снабжен П-образной рамкой, шарнирно установленной на оси катка и жестко прикрепленной в середине к штоку гидроцилиндра. Второй конец гидроцилиндра шарнирно закреплен на стойке, жестко прикрепленной сверху рамы сзади катка. Ось гидроцилиндра составляет острый угол с горизонтальной плоскостью, Нож выполнен из расположенных в верхнем и нижнем ярусах автономных роторов. Роторы состоят из диска с шарнирно прикрепленными к ним по ободу с одинаковым шагом тремя плоскими горизонтальными ножами. Верхний ярус содержит нечетное количество роторов, а нижний - четное. Нижний ярус смещен относительно верхнего на половину диаметра диска ближе к катку. Роторы нижнего яруса расположены в промежутках между роторами верхнего яруса. Деформаторы установлены с одинаковым шагом по винтовым линиям на поверхности катка и выполнены из острозаточенных дисков, свободно посаженных на оси. Оси дисков ориентированы по касательным к винтовой линии в точках установки. Шаг винтовых линий составляет 1/4 длины окружности катка. Верхние части кронштейнов осей дисков заточены подобно дискам и развернуты заточкой в разные стороны от дисков. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество обработки почвы. 5 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к агролесомелиоративным машинам, и может быть использовано при создании новых агролесомелиоративных машин.
Известна машина для обработки почвы аналогичного назначения, описанная в патенте RU 2222128, А 01 В 49/02, опубликованном БИПМ № 3, 27.01.2004 г. Она содержит балластный ящик, раму и установленный под ней каток, снабженный локальными деформаторами почвы, двухярусный нож, установленный спереди катка под балластным ящиком, пневматические опорные колеса, размещенные за катком, который кинематически связан поводками со стойками брусьев рамы, а его ось вращенияя - со штоками гидроцилиндров, гильзы которых шарнирами связаны с рамой, на поверхности катка в шахматном порядке размещены деформаторы почвы, каждый из которых выполнен в форме выпуклого клина, широким основанием размещенного на поверхности катка, клин образован двумя выполненными в зеркальном отражении и сопрягаемыми боковинами, образующими плоскими частями осесимметричные сегменты ножей с режущими кромками.
Однако существенными недостатками такой конструкции является нерациональное распределение сил давления от балласта, т.к. ящик смещен от центральной оси катка, и создается в результате избыточное, излишнее давление прицепа машины на трактор, что уменьшает и силовое взаимодействие деформаторов катка с почвой, и вызывает ухудшение качества обработки, а использование пассивных клиньев приводит к быстрому их забиванию и дальнейшему ухудшению качества работы.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы улучшить качество обработки почвы.
Поставленная задача решается за счет того, что балластный ящик установлен сверху рамы над катком с возможностью регулирования продольного положения, причем каток установлен снизу рамы, снабжен П-образной рамкой, шарнирно установленной на оси катка и жестко прикрепленной в середине к штоку гидроцилиндра, второй конец которого шарнирно закреплен на стойке, жестко прикрепленной сверху рамы сзади катка, и продольная ось гидроцилиндра составляет острый угол с горизонтом, а нож установлен впереди катка и выполнен из верхнего и нижнего яруса автономных роторов, состоящих из диска с шарнирно прикрепленными к нему по ободу с одинаковым шагом тремя плоскими горизонтальными ножами, при этом верхний ярус содержит нечетное число роторов, а нижний - четное, и нижний ярус смещен относительно верхнего на половину диаметра диска ближе к катку, при этом роторы нижнего яруса располагаются в промежутках между роторами верхнего, а деформаторы установлены локально с одинаковым шагом по винтовым линиям на поверхности катка и выполнены из острозаточенных дисков, свободно посаженных на оси, которые ориентированы по касательным к винтовой линии в точках установки, а кронштейны дисков своими верхними частями заточены подобно дискам и развернуты заточкой в разные стороны от дисков, причем шаг винтовых линий составляет 1/4 длины окружности катка. Машина имеет опорные колеса, размещенные сзади катка.
Новые существенные признаки:
- балластный ящик установлен над катком с возможностью регулирования в продольном направлении,
- каток снабжен П-образной рамкой, шарнирно установленной на оси катка жестко прикрепленной в середине к штоку гидроцилиндра, второй конец которого шарнирно закреплен на стойке, жестко присоединенной сверху рамы сзади катка, и при этом продольная ось гидроцилиндра составляет острый угол с горизонтом,
- нож выполнен из верхнего и нижнего ярусов автономных роторов, состоящих из диска с шарнирно прикрепленными к ним по ободу с одинаковым шагом тремя плоскими горизонтальными ножами,
- верхний ярус содержит нечетное число роторов, а нижний - четное, причем нижний ярус смещен относительно верхнего на половину диаметра диска ближе к катку, и роторы нижнего яруса располагаются в промежутках между роторами верхнего,
- деформаторы установлены с одинаковым шагом по винтовым линиям на поверхности катка и выполнены из острозаточенных дисков, свободно посаженных на оси, которые ориентированы по касательным к винтовой линии в точках установки,
- кронштейны оси дисков своими верхними частями заточены подобно дискам и развернуты заточкой в разные стороны от дисков, а шаг винтовых линий составляет 1/4 длины окружности катка.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.
Технический результат достигается за счет того, что осуществлено:
- установка балластного ящика над катком с возможностью регулирования в продольном направлении для того, чтобы исключить излишнюю передачу сил давления рамы машины на прицеп трактора, и при помощи гидроцилиндров можно регулировать положение ящика относительно катка, и лучше, если ось балластного ящика будет находиться сзади вертикальной оси катка, что дает более полное использование сил давления балластного ящика и катка,
- каток снабжен П-образной рамкой, шарнирно установленной на оси катка и жестко прикрепленной в середине к штоку гидроцилиндра, второй конец которого шарнирно закреплен на стойке, жестко присоединенной сверху рамы сзади катка, и при этом продольная ось гидроцилиндра составляет острый угол с горизонтом для того, чтобы обеспечивать подъем катка в транспортное положение при переезде с одного объекта на другой,
- нож выполнен из верхнего и нижнего ярусов автономных роторов, состоящих из диска с шарнирно закрепленными к нему по ободу с одинаковым шагом тремя плоскими горизонтальными ножами для срезания растительности на пути катка,
- верхний ярус содержит нечетное число роторов, нижний - четное, причем нижний ярус смещен относительно верхнего на половину диаметра диска ближе к катку, и роторы нижнего яруса располагаются в промежутках между роторами верхнего для того, чтобы обеспечить срезание растительности на всей ширине катка без пропусков,
- деформаторы установлены с одинаковым шагом по винтовым линиям на поверхности катка и выполнены из острозаточенных дисков, свободно посаженных на оси, которые ориентированы по касательным к винтовой линии в точках установки для того, чтобы заполнить все пространство обработки деформаторами равномерно по всей площади, т.к. шаг их расположения одинаков, а винтовые линии смещены относительно друг друга, то и деформаторы будут располагаться не на одной прямой, а со смещением, что и дает их равномерное распределение по обрабатываемой площади,
- кронштейны оси дисков своими верхними частями заточены подобно дискам для того, чтобы активнее срезать оставшуюся растительность не только дисками, но еще дополнительно и острыми вершинами кронштейнов, повышая тем самым качество обработки участка, а разворот заточкой в разные стороны от дисков для того, чтобы не забивалось пространство между ними почвой или древесными остатками.
На фиг.1 дан фронтальный вид машины, на фиг.2 дан вид спереди по ширине захвата машины и видно расположение роторов относительно друг друга по горизонтали, на фиг.3 дано крупным планом сечение деформатора и его составных частей, на фиг.4 дано сечение А-А с фиг.2, показывающее привод ротора, на фиг.5 показан вид Б с фиг.1, где виден паз для крепежных элементов.
Рассмотрим устройство машины. Она состоит из рамы 1, балластного ящика 2, установленного над катком 3, двухярусных ножей 4 и 5, опорных пневматических колес 6, П-образной рамки 7, шарнирно установленной на оси катка 3 и жестко прикрепленной в середине к штоку 8 гидроцилиндра 9, второй конец которого шарнирно закреплен на стойке 10, жестко прикрепленной сверху рамы 1 сзади катка 3, и ось гидроцилиндра 9 составляет острый угол с горизонтом. Ножи 4 и 5 выполнены из нижнего и верхнего яруса автономных роторов, состоящих из диска 11 с шарнирно прикрепленными к его ободу с одинаковым шагом тремя плоскими горизонтальными ножами 12, при этом верхний ярус содержит нечетное число роторов, а нижний - четное, и нижний ярус смещен относительно верхнего на половину диаметра диска 11 ближе к катку 3, причем роторы нижнего яруса располагаются в промежутках между роторами верхнего. Деформаторы 13 установлены с одинаковым шагом по винтовым линиям на поверхности катка 3 и выполнены из острозаточенных дисков 14, свободно посаженных на оси 15, которые ориентированы по касательным к винтовой линии в точках установки, а кронштейны 16 и 17 оси 15 дисков 14 своими верхними частями заточены подобно дискам 14 и развернуты заточкой в разные стороны от дисков 14, а шаг винтовых линий составляет 1/4 длины окружности катка 3. Каждый автономный ротор 4 и 5 приводится в движение гидродвигателями 18, 19 и 20, соединенными жестко с валами 21 роторов, причем эти валы помещены внутри труб 22, жестко прикрепленных и к раме 1, и между собой жесткими растяжками 23 и 24. Каток 3 имеет жестко прикрепленную ось 25, на которой шарнирно крепятся П-образная рамка 7 и тяга 26, которая так же шарнирно прикреплена к раме 1, имеющая прицепное устройство 27 для присоединения к силовому агрегату. Боковые гидроцилиндры 28 своими штоками 29 и шарнирами 30 присоединяются к балластному ящику 2, который болтами 31 и 32 крепится к раме 1 с возможностью регулирования продольного положения благодаря пазам 33, выполненным для болтов 31 и 32. Штриховой позицией 34 показано возможное сдвинутое положение балластного ящика. Опорные пневматические колеса 6, свободно посаженные на ось 35, которая по бокам жестко прикреплена к V-образным опорам 36, жестко прикрепленные к прямоугольной рамке 37, прикрепленная снизу к раме 1 с возможностью продольного регулирования за счет болтов 38 и 39, под которыми в раме 1 выполнены пазы аналогично как и под болты 31 и 32.
Рассмотрим работу машины. При движении по дороге при помощи гидроцилиндра 9 каток 3 поднимается вверх к раме 1 и удерживается гидроцилиндром до момента начала работы в транспортном положении, затем по сигналу машиниста каток 3 опускается на почву, включаются ножи 4 и 5, которые срезают кусты и мелкую древесную растительность, каток 3 своими деформаторами 14 измельчает срезанную массу и перемешивает с почвой, выравнивает поверхность поля. Распределение усилий в данной конструкции лучше, чем у прототипа, т.к. давление от балласта усиливает эффект работы катка, т.к. они соосны, а в случае смещения ящика вперед, как это имеет место у прототипа, часть усилия от балласта передается через прицеп на силовой агрегат, уменьшая силовое воздействие катка, что приводит к ухудшению качества обработки, а еще лучше, если ящик сместить несколько назад от вертикальной оси катка, к появлению обратного момента, и давление на прицеп можно свести к нулю.
Кроме того, деформаторы выполнены таким образом, что диски 14 расставлены по винтовым линиям на поверхности катка, что дает эффект внедрения дисков на различных участках обрабатываемой площади под разными углами, и резание происходит не только самими дисками, но и верхними частями кронштейнов 16 и 17, которые так же участвуют в обработке почвы, улучшая качество обработки.
Почвообрабатывающая машина, содержащая балластный ящик, раму и установленный на ней снизу каток, снабженный локальными деформаторами почвы, пневматические опорные колеса, размещенные сзади катка, и двухъярусный нож, установленный впереди катка, отличающаяся тем, что балластный ящик установлен сверху рамы над катком с возможностью регулирования продольного положения, причем каток снабжен П-образной рамкой, шарнирно установленной на оси катка и жестко прикрепленной в середине к штоку гидроцилиндра, второй конец которого шарнирно закреплен на стойке, жестко прикрепленной сверху рамы сзади катка, и ось гидроцилиндра составляет острый угол с горизонтальной плоскостью, а нож выполнен из расположенных в верхнем и нижнем ярусах автономных роторов, состоящих из диска с шарнирно прикрепленными к ним по ободу с одинаковым шагом тремя плоскими горизонтальными ножами, при этом верхний ярус содержит нечетное количество роторов, а нижний - четное и нижний ярус смещен относительно верхнего на половину диаметра диска ближе к катку, причем роторы нижнего яруса расположены в промежутках между роторами верхнего яруса, а деформаторы установлены с одинаковым шагом по винтовым линиям на поверхности катка и выполнены из острозаточенных дисков, свободно посаженных на оси, которые ориентированы по касательным к винтовой линии в точках установки, а верхние части кронштейнов осей дисков заточены подобно дискам и развернуты заточкой в разные стороны от дисков, причем шаг винтовых линий составляет 1/4 длины окружности катка.
