Почвообрабатывающее орудие
Почвообрабатывающее орудие содержит раму, состоящую из шарнирно соединенных центрального и боковых блоков со сменными рабочими органами. Рабочие органы установлены с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия. Каждый блок рамы содержит, по крайней мере, два параллельных ряда рабочих органов. Ряды рабочих органов боковых блоков расположены под углом 30°-70° к продольной оси. Часть рабочих органов центрального блока расположена по линиям рядов боковых блоков. Рабочие органы центрального и боковых блоков образуют параллельные поперечные ряды. Один из рабочих органов первого поперечного ряда расположен на продольной оси симметрии почвообрабатывающего орудия. Использование изобретения позволит снизить тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия, и, соответственно, снизить удельный расход горючего на единицу площади обрабатываемой почвы, а также повысить производительность обработки почвы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям.
Известно орудие для основной безотвальной обработки почвы, включающее снабженную системами навески и регулировки глубины обработки раму с парными пластинчатыми кронштейнами, в которых закреплены рабочие органы в виде стоек. В нижней части стоек установлены под углом стрельчатые лапы, имеющие заточку. Стойки установлены в два ряда и расположены друг за другом, выполнены разной длины и изогнуты по спирали Архимеда. Стойки второго ряда имеют кронштейны, на которых закреплены почвоуглубители со стойками клинообразного типа и сменными оборотными долотами. Впереди стоек первого ряда установлены дисковые ножи, расположенные в одной продольно-вертикальной плоскости со стойками первого и второго рядов, причем передняя грань каждой из стоек выполнена закругленной, из различных материалов, имеющих разные коэффициенты трения, а стрельчатые лапы имеют съемные ворошители. (Патент РФ на изобретение №2295215, МПК: А01В 35/32, А01В 39/28).
Однако конструкция данного орудия не предохраняет рабочие органы от забивания стерней и растительными остатками.
Известен блочно-модульный культиватор, содержащий прицепную раму, состоящую из шарнирно соединенных центрального и боковых блоков с рабочими органами. На боковых блоках рамы установлены механизмы навески. Боковые блоки рамы выполнены с возможностью отсоединения от центрального блока рамы для использования в качестве отдельных почвообрабатывающих модулей путем навески их на навесную систему трактора (Патент РФ на изобретение №2156047, МПК: А01В 59/04).
Однако выполнение блочно-модульного культиватора в прицепном варианте снижает эксплуатационные показатели работы пахотного агрегата. При фронтальном расположении рядов рабочих органов прицепного культиватора происходит значительный разворот культиватора влево и вправо за счет нестабильности физико-механических свойств почвы, что негативно сказывается на качестве обработки почвы. Кроме того, конструкция культиватора также не обеспечивает обработку почвы без забивания ее рабочих органов стерней и растительными остатками.
Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для безотвальной обработки почвы, включающее раму, состоящую из двух параллельных брусьев с приваренными в шахматном порядке парными пластинами, выполненными с двумя сквозными отверстиями. Между пластинами болтами закреплены рабочие органы в виде вертикальных стоек прямоугольного сечения. Стойки содержат установленные под углом стрельчатые лапы, составленные из двух плоских треугольников, имеющих верхнюю заточку, а под заточкой - наплавленный слой сормайта. Треугольники расставлены симметрично и с зазором. В каждом зазоре между плоскими треугольниками лапы размещен кронштейн в виде треугольной призмы, приваренный к нижней части стойки и имеющий паз с несколькими резьбовыми отверстиями. В паз вставлено плоское долото с нижней заточкой, с отверстием на конце, противоположном лезвию. Долото консольно закреплено с помощью винта, при этом глубина паза ограничена приваренной перемычкой, установленной на высоте, равной высоте долота (Патент РФ на изобретение №2259028, МПК: А01В 35/00, А01В 3/36).
Однако при работе данного устройства схема расположения рабочих органов на раме не обеспечивает безотвальную обработку почвы без забивания рабочих органов стерней и растительными остатками.
Задачей предлагаемого изобретения является создание почвообрабатывающего орудия, обеспечивающего качественную обработку почвы без забивания рабочих органов стерней и растительными остатками.
Техническим результатом является обработка почвы без забивания почвообрабатывающего орудия за счет выбранной схемы расположения рабочих органов на раме с определенным расстоянием между ними. Данное конструктивное решение позволяет снизить тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия и, соответственно, снизить удельный расход горючего на единицу площади обрабатываемой почвы, а также повысить производительность обработки почвы.
Поставленная задача решается тем, что в почвообрабатывающем орудии, содержащем раму, состоящую из шарнирно соединенных центрального и боковых блоков со сменными рабочими органами, установленными с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, при этом каждый блок содержит, по крайней мере, два параллельных ряда рабочих органов, согласно решению, ряды рабочих органов боковых блоков расположены под углом 30°-70° к продольной оси, часть рабочих органов центрального блока расположена по линиям рядов боковых блоков, а рабочие органы центрального и боковых блоков образуют параллельные поперечные ряды. При этом один из рабочих органов первого поперечного ряда расположен на продольной оси симметрии почвообрабатывающего орудия. Рабочие органы боковых блоков и часть рабочих органов центрального блока, расположенных по линиям рядов рабочих органов боковых блоков, расположены на пересечении линий поперечных рядов и линий рядов рабочих органов боковых блоков, а оставшаяся часть рабочих органов центрального блока состоит, по крайней мере, из двух рабочих органов, расположенных на 3 и 4 поперечных рядах. Центральный блок содержит одиннадцать рабочих органов, боковые блоки - по шесть рабочих органов, при этом первый поперечный ряд образован тремя рабочими органами центрального блока, второй - четырьмя рабочими органами центрального блока, третий - тремя рабочими органами центрального блока и по одному из боковых блоков, четвертый - одним рабочим органом центрального блока и по два из боковых, пятый - по два рабочих органа из боковых блоков, шестой - по одному рабочему органу из боковых блоков.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено заявляемое почвообрабатывающее орудие, вид сверху. Позициями на чертеже обозначены:
1 - рама,
2 - центральный блок рабочих органов,
3 - боковые блоки рабочих органов,
4 - рабочие органы,
5 - поперечные ряды рабочих органов центрального блока,
6 - ряды рабочих органов боковых блоков,
7 - параллельные поперечные ряды рабочих органов центрального и боковых блоков.
Почвообрабатывающее орудие содержит раму 1, состоящую из шарнирно соединенных центрального 2 и боковых 3 блоков со сменными рабочими органами 4. Центральный блок состоит, например, из четырех рядов параллельных поперечных брусьев, соединенных между собой продольными, обеспечивающими жесткость конструкции. Боковые блоки образованы двумя рядами параллельных брусьев, расположенных под углом 30°-70° к продольной оси. Брусья боковых и центрального блоков почвообрабатывающего орудия снабжены креплениями стоек рабочих органов. Рабочие органы закреплены на брусьях центрального и боковых блоков с образованием поперечных рядов 5 и рядов 6, расположенных под углом 30°-70° к продольной центральной оси почвообрабатывающего орудия с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата. При этом часть рабочих органов центрального блока закреплена на поперечных брусьях в месте пересечения их с линиями, являющимися продолжениями брусьев боковых блоков. Рабочие органы боковых блоков и центрального образуют параллельные поперечные ряды 7. Оставшаяся часть рабочих органов центрального блока расположена на третьем и четвертом поперечных рядах для предотвращения забивания рабочих органов первых поперечных рядов почвообрабатывающего орудия стерней и растительными остатками. Один из рабочих органов первого поперечного ряда расположен на продольной оси симметрии почвообрабатывающего орудия. Таким образом, схема размещения рабочих органов на раме представляет собой двухрядную клиновую фигуру, в которой отсутствуют первые два рабочих органа при вершине первого клинового ряда, а вершиной второго клинового ряда является рабочий орган первого поперечного ряда, расположенный на продольной оси симметрии. При этом оставшаяся часть из двух рабочих органов, расположенных на третьем и четвертом поперечных рядах центрального блока, выполняет функцию отсутствующих рабочих органов при вершине первого клинового ряда, предотвращая забивание рабочих органов первых поперечных рядов почвообрабатывающего орудия стерней и растительными остатками.
Рама выполнена навесной, боковые блоки шарнирно прикреплены к центральному с обеспечением возможности транспортировки орудия в сложенном состоянии, а также для копирования рельефа почвы в процессе ее обработки. В частности, в конструкции заявляемого орудия в сложенном состоянии угол между центральным и боковыми блоками составляет 80°, а в процессе обработки для лучшего копирования поверхности почвы боковые блоки могут опускаться вниз относительно центрального блока на угол до 10°. Для перевода почвообрабатывающего орудия из рабочего состояния в транспортное боковые блоки складывают при помощи гидроцилиндров, установленных на центральном блоке, и двуплечего рычага, один конец которого закреплен на брусе центрального блока, а второй - на брусе бокового блока. При этом конструкция двуплечего рычага обеспечивает поворот бокового блока на угол 110° при ходе штока гидроцилиндра 200 мм. Рама почвообрабатывающего орудия имеет четыре опорных колеса, выполненных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для регулировки глубины вспашки. Рама имеет также дополнительные брусья, придающие жесткость конструкции. При предпосевной обработке позади рамы почвообрабатывающего орудия может прикрепляться выравниватель поверхности почвы. Почвообрабатывающее орудие также имеет фиксаторы для удержания боковых блоков в сложенном положении. Для транспортировки почвообрабатывающего орудия в кузове транспортного средства на дальние расстояния опорные колеса выполнены с возможностью отсоединения от рамы, а боковые блоки - от центрального блока. Для качественной обработки почвы рекомендуется использовать рабочие органы с плоской стрельчатой лапой.
Заявляемое почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.
Для обработки почвы почвообрабатывающее орудие присоединяют к трактору с помощью механизма навески. На месте проведения полевых работ устанавливают глубину обработки почвы регулировкой по высоте опорных колес. При заглублении рабочих органов почвообрабатывающего орудия в почву первые ряды рабочих органов центрального и боковых блоков производят блокированное резание почвы, а последующие - открытое резание. При этом за счет имеющегося расположения рабочих органов на раме почвообрабатывающего орудия, а также большого расстояния между рабочими органами в рядах, образующегося вследствие наличия промежутков между рабочими органами, стерня и растительные остатки не накапливаются на стойках рабочих органов. Таким образом, решается задача уменьшения забивания почвообрабатывающего орудия при улучшении качества рыхления почвы, экономии энергозатрат и, наряду с этим, повышения производительности почвообрабатывающего орудия.
Пример конкретного выполнения
Изготовлено навесное почвообрабатывающее орудие, рама которого состоит из центрального и боковых блоков, на которых закреплено 23 рабочих органа. Центральный и боковые блоки изготовлены из металлической трубы квадратного профиля шириной 100 мм. Боковые блоки прикреплены к центральному посредством двух шарниров, предназначенных для их подъема, позволяющих переводить почвообрабатывающее орудие из рабочего в транспортное положение. Подъем боковых блоков осуществляется гидроцилиндрами СЦ-75, длина хода штоков которых составляет 200 мм. Один конец гидроцилиндра шарнирно закреплен на брусе центрального блока, а шток гидроцилиндра шарнирно закреплен на одном из плечей двуплечего рычага, конец которого также шарнирно закреплен на брусе центрального блока. Оба плеча двуплечего рычага шарнирно соединены между собой, причем свободный конец второго плеча двуплечего рычага шарнирно соединен с брусом бокового блока. Максимальный угол подъема бокового блока от нижней его точки до предельной составляет 110°, что обеспечивает габаритные размеры, установленные ГОСТом на сельскохозяйственные орудия. Рабочие органы выполнены в виде стрельчатых лап и установлены на раме почвообрабатывающего орудия с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата. Рабочие органы боковых блоков установлены на двух параллельных брусьях, расположенных под углом 45° к продольной оси, причем для предотвращения забивания рабочих органов стерней и растительными остатками число рабочих органов как на первом, так и на втором параллельных рядах равно трем. Центральный блок имеет четыре поперечных бруса, на которых закреплены рабочие органы. Причем девять рабочих органов расположены на пересечении линии, являющейся продолжением двух параллельных брусьев бокового блока и поперечных брусьев центрального блока, а расстояние между данными рабочими органами центрального и боковых блоков, расположенных на одной прямой, составляет 820 мм. Рабочие органы почвообрабатывающего орудия образуют шесть поперечных рядов. Центральный блок содержит одиннадцать рабочих органов, боковые - по шесть рабочих органов, при этом первый поперечный ряд образован тремя рабочими органами центрального блока, второй - четырьмя рабочими органами центрального блока, третий - тремя рабочими органами центрального блока и по одному из боковых блоков, четвертый - одним рабочим органом центрального блока и по два из боковых, пятый - по два рабочих органа из боковых блоков, шестой - по одному рабочему органу из боковых блоков. Один из девяти рабочих органов центрального блока расположен на оси симметрии почвообрабатывающего орудия. Остальные два рабочих органа центрального блока расположены на третьем и четвертом поперечных брусьях. При этом центральная ось этих рабочих органов смещена в поперечном направлении относительно оси симметрии почвообрабатывающего орудия на величину, равную ширине захвата рабочего органа. Рабочий орган на третьем поперечном брусе смещен влево от оси симметрии почвообрабатывающего орудия, а на четвертом брусе - вправо. Расстояние между центральными осями рабочих органов в проекции на прямую составляет 290 мм. Центральный и боковые блоки имеют дополнительные брусья для придания жесткости конструкции рамы. Расстояние между брусьями в боковых блоках составляет 515 мм, а в центральном - 480 мм. Ширина почвообрабатывающего орудия составляет 7 м, а ширина захвата - 6,7 м. Центральный блок имеет ширину, равную 2,9 м, а длину - 1,85 м.
Почвообрабатывающее орудие имеет четыре опорных колеса на резиновом ходу для предотвращения налипания на них почвы, с помощью которых регулируется глубина обработки пахотного слоя. На боковых блоках находится по одному колесу, а два оставшихся колеса расположены по краям центрального блока.
Заявляемое техническое решение обеспечивает расход топлива 6-9 л/га, а производительность 4-7,2 га/час.
1. Почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, состоящую из шарнирно соединенных центрального и боковых блоков со сменными рабочими органами, установленными с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, при этом каждый блок содержит, по крайней мере, два параллельных ряда рабочих органов, отличающееся тем, что ряды рабочих органов боковых блоков расположены под углом 30-70° к продольной оси, часть рабочих органов центрального блока расположена по линиям рядов боковых блоков, а рабочие органы центрального и боковых блоков образуют параллельные поперечные ряды, при этом один из рабочих органов первого поперечного ряда расположен на продольной оси симметрии почвообрабатывающего орудия.
2. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что рабочие органы боковых блоков и часть рабочих органов центрального блока, расположенных по линиям рядов рабочих органов боковых блоков, расположены на пересечении линий поперечных рядов и линий рядов рабочих органов боковых блоков, а оставшаяся часть рабочих органов центрального блока состоит, по крайней мере, из двух рабочих органов, расположенных на третьем и четвертом поперечных рядах.
3. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что центральный блок содержит одиннадцать рабочих органов, боковые - по шесть рабочих органов, при этом первый поперечный ряд образован тремя рабочими органами центрального блока, второй - четырьмя рабочими органами центрального блока, третий - тремя рабочими органами центрального блока и по одному из боковых блоков, четвертый - одним рабочим органом центрального блока и по два из боковых блоков, пятый - по два рабочих органа из боковых блоков, шестой - по одному рабочему органу из боковых блоков.
