Борона ротационная мульчирующая
Владельцы патента RU 2492606:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Казанский ГАУ) (RU)
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам для поверхностной предпосевной мульчирующей обработки почвы. Борона ротационная мульчирующая содержит внешнюю спираль, внутреннюю спираль меньшего диаметра и индивидуальные приводные колеса спиралей. Внешняя спираль имеет в сечении форму параллелограмма. Большая сторона параллелограмма образует угол α относительно поверхности почвы. Внешняя спираль вращается с большей частотой, чем частота вращения приводного колеса посредством соединения с индивидуальным приводным колесом и цепной передачи. Внутренняя спираль имеет в сечении форму равнобедренного треугольника. Внутренняя спираль вращается в направлении противоположном направлению вращения внешней спирали посредством соединения с индивидуальным приводным колесом, цепной и зубчатой передач. Диаметр внутренней спирали определяется по формуле d=D-h, где d - диаметр внутренней спирали, D - диаметр внешней спирали, h - глубина заглубления внешней спирали в почву, а величина угла α удовлетворяет условию α>90-φ, где φ - угол трения материала внешней спирали о почву. Такое конструктивное выполнение позволяет увеличить степень крошения комков, выравнивать поверхностный слой почвы и создавать уплотненное семенное ложе на глубине посева семян. 5 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к почвообрабатывающим машинам для поверхностной предпосевной мульчирующей обработки почвы.
Известен противоэрозионный каток-лункователь [1] имеющий две спирали, располагающиеся одна внутри другой. Шаг витков внутренней спирали выполнен переменным по всей длине. Диаметр внутренней спирали относится к диаметру наружной спирали как 2/3. На раме катка в интервалах между витками наружной спирали установлены трапециевидные эластичные чистики. На наружной спирали, под различными углами к оси витков жестко установлены лопатки, однократно взаимодействующие с чистиком за один оборот.
Недостатком данного аналога является то, что спирали работают в пассивном режиме и не обеспечивают необходимого крошения почвы.
Прототипом является почвообрабатывающее орудие [2], состоящее из внутреннего барабана, на валу которого свободно посажен наружный барабан. Внутренний и наружный барабаны выполнены прутковыми. На валу наружного барабана установлена приводная звездочка, связанная посредством предохранительной пружинно-кулачковой муфты и гибкой передачи с внутренним барабаном. При передвижении агрегата по поверхности почвы наружный барабан с помощью гибкой передачи и блока звездочек вращает внутренний барабан в противоположную сторону, измельчая комки почвы между их прутками.
Общими недостатками аналога и прототипа является то, что их рабочие органы вращаются за счет взаимодействия с поверхностью почвы, подвержены забиванию растительными остатками и не всегда обеспечивают качественное крошение, выравнивание и создание мульчированного поверхностного слоя почвы.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Задачей, на решение которой направлена борона ротационная мульчирующая, является повышение качества поверхностной предпосевной обработки почвы.
Технический результат - увеличение степени крошения комков, выравнивание поверхностного слоя почвы и создание уплотненного семенного ложа на глубине посева семян.
Это достигается тем, что в бороне ротационной мульчирующей, содержащей внешнюю спираль, внутри которой размещена спираль меньшего диаметра, и индивидуальные приводные колеса спиралей, внешняя спираль имеет в сечении форму параллелограмма, большая сторона которого образует угол α относительно поверхности почвы, и соединена с индивидуальным приводным колесом посредством цепной передачи, обеспечивающей ее вращение с большей частотой, чем частота вращения приводного колеса. Внутренняя спираль имеет в сечении форму равнобедренного треугольника и соединена с индивидуальным приводным колесом посредством цепной и зубчатой передач, которые обеспечивают ее вращение в направлении противоположном направлению вращения внешней спирали. При этом диаметр внутренней спирали определяется по формуле d=D-h, где d - диаметр внутренней спирали, D - диаметр внешней спирали, h - глубина заглубления внешней спирали в почву, а величина угла α удовлетворяет условию α>90-φ, где φ - угол трения материала внешней спирали о почву.
Предлагаемое изобретение поясняется схемами:
фиг.1 - схема бороны ротационной мульчирующей, вид сверху;
фиг.2 - вид А на фиг.1, схематичное изображение приводного колеса;
фиг.3 - вид Б на фиг.1, поперечное сечение витка внешней спирали;
фиг.4 - вид В на фиг.1, поперечное сечение витка внутренней спирали;
фиг.5 - технологическая схема работы бороны.
Борона ротационная мульчирующая (фиг.1) состоит из смонтированных на раме 1 вала 2, на котором закреплена внутренняя спираль 3, и установленной с возможностью вращения на оси вала 2 внешней спирали 4. Внешняя 4 и внутренняя 3 спирали имеют индивидуальные приводные колеса 6 и 7 соответственно (фиг.2). Внешняя спираль 4 имеет в сечении форму параллелограмма (фиг.3), большая сторона которого образует угол α относительно поверхности почвы и соединена с индивидуальным приводным колесом 6 посредством цепной передачи 5. Внутренняя спираль 3 имеет в сечении форму равнобедренного треугольника (фиг.4) и соединена с индивидуальным приводным колесом 7 посредством цепной 8 и зубчатой 9 передач.
Борона ротационная мульчирующая работает следующим образом.
При движении по полю приводное колесо 6 через цепную передачу 5 приводит во вращение внешнюю спираль 4. Цепная передача 5 обеспечивает вращение внешней спирали 4 с большей частотой, чем частота вращения приводного колеса 6. В процессе работы (фиг.5) витки внешней спирали 4 под действием силы тяжести и за счет большей частоты вращения заглубляются в почву на глубину h, равную глубине посева семян сельскохозяйственных культур. Заглубление витков внешней спирали 4 в почву обеспечивается также за счет того, что они выполнены из пластины, имеющей в сечении форму параллелограмма, большая сторона которого образует угол α относительно поверхности почвы. При этом для получения скользящего резания почвы и движения ее через витки внешней спирали 4 должно выполняться условие α>90-φ, где φ - угол трения материала внешней спирали 4 о почву. Такая форма поперечного сечения витков внешней спирали 4 обеспечивает повышение качества обработки почвы и способствует снижению тягового сопротивления агрегата.
При дальнейшем движении почва попадает в межвитковое пространство внешней спирали 4 и несколько перемещается в осевом направлении за счет ее вращения.
Одновременно приводное колесо 7 через цепную 8 и зубчатую 9 передачи приводит во вращение внутреннюю спираль 3. При этом витки внутренней спирали 3 входят в почву на глубину равную половине глубины хода внешней спирали 4. Выполнение витков внутренней спирали 3 из пластины, имеющей в сечении форму равнобедренного треугольника, способствует лучшему резанию и крошению почвы, попадающей в межвитковое пространство внешней спирали 4. Причем за счет наличия зубчатой передачи 9 внутренняя спираль 3 вращается в противоположную сторону по отношению к внешней спирали 4 и перемещает верхний слой почвы, находящейся в межвитковом пространстве на глубине h/2. Вращение внешней и внутренней спиралей в противоположных направлениях обеспечивает интенсивное крошение, перемешивание и мульчирование почвы на глубину посева семян сельскохозяйственных культур h и создание выровненного мелкокомковатого поверхностного слоя. Это возможно при значении диаметра внутренней спирали d=D-h, где d - диаметр внутренней спирали, D - диаметр внешней спирали, h - глубина заглубления внешней спирали в почву.
Кроме того, в процессе работы витки внешней спирали 4 за счет большей частоты вращения совершают поперечное перемещение относительно направления движения бороны на глубине h, равной глубине посева семян. При этом происходит скольжение торцевой поверхности витков внешней спирали 4 по почве, что способствует созданию уплотненного семенного ложа на этой глубине.
Таким образом, после прохода бороны ротационной мульчирующей по полю создается мелкокомковатый мульчированный поверхностный слой и уплотненное семенное ложе на глубине h, и тем самым обеспечивается качественная подготовка почвы к посеву сельскохозяйственных культур.
Список использованной литературы
1. Авт. свид. СССР №1435173, A01B 29/04.
2. Авт. свид. СССР №1482545, A01B 29/04.
Борона ротационная мульчирующая, содержащая внешнюю спираль, внутри которой размещена спираль меньшего диаметра, и индивидуальные приводные колеса спиралей, отличающаяся тем, что внешняя спираль, имеющая в сечении форму параллелограмма, большая сторона которого образует угол α относительно поверхности почвы, соединена с индивидуальным приводным колесом посредством цепной передачи, обеспечивающей ее вращение с большей частотой, чем частота вращения приводного колеса, а внутренняя спираль, имеющая в сечении форму равнобедренного треугольника, соединена с индивидуальным приводным колесом посредством цепной и зубчатой передач, которые обеспечивают ее вращение в направлении противоположном направлению вращения внешней спирали, при этом диаметр внутренней спирали определяется по формуле d=D-h, где d - диаметр внутренней спирали, D - диаметр внешней спирали, h - глубина заглубления внешней спирали в почву, а величина угла α удовлетворяет условию α>90-φ, где φ - угол трения материала внешней спирали о почву.
