Орудие для поверхностной обработки почвы
Владельцы патента RU 2564873:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к ротационным почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы и после уборки предшествующей культуры. Орудие включает диски с ножами. Орудие выполнено полунавесным, смонтированным на прямоугольной раме, опирающейся на регулируемые по высоте колеса. На раме шарнирно с помощью несущих рамок установлены три рыхлительных барабана: два боковых и один задний. Задний барабан установлен с перекрытием ширины захвата боковых барабанов. Рыхлительные барабаны состоят из дисков с ножами, установленных на восьмигранной оси. Ножи выполнены на наружной части дисков, имеют высоту, равную максимальной глубине обработки почвы, и размещены на диске под углом 42…45° к направлению движения орудия. Передняя стенка ножа выполнена перпендикулярно к поверхности почвы, а задняя стенка имеет заточку под углом 12…15° к передней стенке. Диски с ножами зафиксированы на восьмигранной оси таким образом, что ножи соседних дисков смещены относительно друг друга и размещены на барабане по винтовой линии. Несущие рамки рыхлительных барабанов для изменения положения относительно поверхности почвы имеют гидроцилиндры. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество рыхления почвы и обеспечить полное подрезание сорной растительности при одновременном снижении энергозатрат. 4 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к ротационным почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы и после уборки предшествующей культуры.
Известно ротационное почвообрабатывающее орудие, включающее горизонтальный барабан, выполненный из дисков, которые соединены между собой стержнями с рыхлящими зубьями, при этом зубья предыдущего стержня по отношению к зубьям последующего расположены в шахматном порядке, на каждом из стержней установлены дополнительные зубья, каждый из которых расположен между двумя основными с угловым смещением относительно них, при этом диаметр окружности, проведенной через вершины режущих кромок дополнительных зубьев, меньше диаметра аналогичной окружности основных зубьев (авторское свидетельство SU 1042629).
К недостаткам описанного орудия относятся сложность конструкции, недостаточно полное уничтожение сорной растительности, перемешивание и иссушение почвы. Известно ротационное почвообрабатывающее орудие, содержащее установленные на горизонтальной оси диски, в котором с целью повышения качества обработки почвы каждый из дисков снабжен закрепленными по его периметру ножами, каждый из которых имеет форму трапеции, обращенной меньшим основанием к диску, и расположен под углом к плоскости вращения диска (авторское свидетельство SU 1535395).
К недостаткам данной конструкции орудия относятся недостаточно полное подрезание сорняков, перемешивание влажных и сухих слоев и иссушение почвы, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.
Известно также ротационное орудие для обработки почвы на склонах, содержащее на продольно-горизонтальном валу зубья, расположенные на валу по винтовой линии, а расстояние от носка зубьев до оси вращения вала увеличивается по ходу выполнения технологического процесса и определяется по формуле:
при этом ширина захвата зубьев уменьшается по ходу выполнения технологического процесса и определяется по формуле:
bi=1,2n+1-i·bmax
где Ri - расстояние от носка до оси вращения вала i-го зуба;
Rmax - расстояние от носка до оси вращения вала последнего зуба;
H - ширина рабочей части зуба;
n - количество зубьев на валу;
i - номер зуба;
bi - ширина захвата i-го зуба,
bmax - ширина захвата первого зуба, а угол между смежными зубьями равен 30-90° (авторское свидетельство SU 1376956).
К недостаткам этого ротационного орудия относятся сложность конструкции, повышенные энергетические затраты на обработку почвенного горизонта, недостаточно полное уничтожение сорняков, перемешивание и иссушение почвы, а также и снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
Известно ротационное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, кронштейн автоматической сцепки, опорные колеса и установленный посредством поводков на горизонтальной оси блок дисков с ножами, имеющими форму плоского многоугольника с режущей кромкой, при этом оно снабжено дополнительными блоками, установленными уступами вперед к основному блоку, при этом каждый дополнительный блок кинематически связан с опорным колесом с передаточным отношением механизма:
i=Дб/Дк,
где Дб - диаметр окружности режущих кромок ножей блока дисков;
Дк - диаметр опорного колеса;
i=0,5-0,7,
а основной блок снабжен тормозом, встроенным в полости блока дисков, имеет фрикционные нажимные диски, сопряженные упругими элементами, каждый нож выполнен в форме ромба с режущими кромками по периметру, при этом упомянутые ножи сопряжены с блоком дисков посредством стоек, имеющих параболическую форму, при этом меньшая диагональ ромба каждого ножа выполнена в 1,05-1,10 раз больше шага расстановки смежных стоек на поверхности блока дисков, а каждый поводок соединен с рамой посредством поперечного и продольного горизонтальных шарниров, каждый блок дисков с кронштейном автоматической сцепки связан гибкой тягой, а каждый нож наклонен к диаметральной плоскости блока дисков под углом 50-70° (патент RU на изобретение 2289897, МПК А01В 21/08).
К недостаткам данного ротационного почвообрабатывающего орудия относится сложность конструкции, низкая надежность работы, обволакивание ножей растительными остатками.
Известен ротационный рыхлитель-полольщик, включающий установленные посредством поводков блоки дисков с ножами, при этом каждый блок установлен на ⊥-образном кронштейне и включает две ступицы, к которым закреплены с помощью державок сменные прямоугольные ножи, установленные под углом 25-30° к направлению радиуса, причем нож направлен в сторону движения ротационного рыхлителя-полольщика, блоки дисков с ножами, установленными на ⊥-образном кронштейне, образуют секцию ротационного рыхлителя-полольщика, две секции, соединенные с помощью горизонтальной пластины и установленные в первом ряду, соединяются шарнирно с рамой ротационного рыхлителя-полольщика короткими поводками, а две секции, соединенные с помощью горизонтальной пластины и установленные во втором ряду, соединяются шарнирно с рамой длинными поводками, секции первого и второго ряда установлены с перекрытием, образующим полностью обработанную зону, число секций в рядах выбирается в зависимости от тяговых свойств трактора (RU патент на изобретение 2483506 С1).
К недостаткам данного рыхлителя-полольщика относятся низкое качество рыхления почвы и ее выравнивания, низкая надежность работы.
Данный ротационный рыхлитель-полольщик принят нами в качестве наиближайшего аналога.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - качественное рыхление и выравнивание поверхности почвы, уничтожение сорной растительности, повышение эксплуатационной надежности, упрощение конструкции.
Технический результат - полное надрезание сорной растительности, снижение энергетических затрат на обработку, повышение качества рыхления.
Указанный технических результат достигается тем, что известное орудие для поверхностной обработки почвы, включающее диски с ножами, согласно изобретению выполнено полунавесным, смонтированным на прямоугольной раме, опирающейся на регулируемые по высоте колеса, при этом на прямоугольной раме шарнирно с помощью несущих рамок установлены три рыхлительных барабана, два боковых и один задний, который установлен с перекрытием ширины захвата боковых барабанов, рыхлительные барабаны состоят из дисков с ножами, установленных на восьмигранной оси, ножи выполнены на наружной части дисков, имеют высоту, равную максимальной глубине обработки почвы, и размещены на диске под углом 42…45° к направлению движения орудия, причем передняя стенка ножа выполнена перпендикулярно к поверхности почвы, а задняя стенка имеет заточку под углом 12…15° к передней стенке, диски с ножами зафиксированы на восьмигранной оси таким образом, что ножи соседних дисков смещены относительно друг друга и размещены на барабане по винтовой линии, а несущие рамки рыхлительных барабанов для изменения положения относительно поверхности почвы имеют гидроцилиндры.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся всеми признаками заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «Новизна» по действующему законодательству.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан ножевой диск, вид сбоку.
На фиг. 2 - то же, вид сверху.
На фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1
На фиг. 4 - орудие для поверхностной обработки почвы, вид сверху.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Орудие включает установленные на ступицах 1 диски 2, на наружной поверхности которых выполнены ножи 3, имеющие одностороннюю заточку 4 и скругление 5. Ступицы 1 зафиксированы на восьмигранной оси 6. Диски 2, собранные в барабаны 7, установлены на рамке 8 левой половины орудия. Для изменения положения рамки 8 относительно поверхности почвы предусмотрены гидроцилиндры 9, при этом рамка установлена на шарнирах 10. А на шарнирах 11 установлена рамка 12 заднего рыхлительного барабана 13, на котором предусмотрены гидроцилиндры 14. Правая половина орудия имеет рамку 15, установленную на шарнирах 16, и гидроцилиндр 14 для изменения положения рамки 15 относительно поверхности почвы. Орудие имеет регулируемые по высоте опорные колеса 18 и навесное устройство 19. Ножи 3 размещены на диске под углом 42…45° к направлению движения орудия, что соответствует углу трения почвы о сталь. Передняя стенка ножа 3 выполнена перпендикулярно к поверхности почвы, а задняя стенка имеет заточку под углом 12…15° к передней стенке. Диски 2, собранные в барабаны 7, установлены на оси таким образом, чтобы предотвратить образования огрехов и забивание межлопастного пространства. Каждый последующий нож размещен в промежутке предыдущего, а боковые кромки соседних ножей размещены в одной вертикальной плоскости.
В рабочем положении рамки 8 и 15 опущены с помощью гидроцилиндров 9, 17 на поверхность почвы, а рамка 12 опущена на поверхность почвы с помощью гидроцилиндров 14. Положение опорных колес 18 по высоте регулируемое.
Орудие для поверхностной обработки почвы работает следующим образом.
Перед началом работы орудие с помощью гидросистемы трактора опускается на поверхность почвы, при этом опорные колеса 18 должны быть отрегулированы таким образом, чтобы обеспечивалась возможность заглубления ножей 3 на заданную величину.
При движении орудия по поверхности почвы ножи 3 разрезают верхний слой почвы на заданную глубину, при этом разрезаются сорняки и их корневая система. При перекатывании ножевого диска 2 по поверхности почвы нож смещает верхний слой почвы в боковую сторону, что обеспечивает ее рыхление и выравнивание поверхности.
Возможность перевода ножевых барабанов из рабочего положения в транспортное с помощью гидроцилиндров упрощает конструкцию орудия, уменьшает время на развороты агрегата, повышает эксплуатационную надежность и производительность.
Орудие для поверхностной обработки почвы, включающее диски с ножами, отличающееся тем, что выполнено полунавесным, смонтированным на прямоугольной раме, опирающейся на регулируемые по высоте колеса, при этом на прямоугольной раме шарнирно с помощью несущих рамок установлены три рыхлительных барабана, два боковых и один задний, который установлен с перекрытием ширины захвата боковых барабанов, рыхлительные барабаны состоят из дисков с ножами, установленных на восьмигранной оси, ножи выполнены на наружной части дисков, имеют высоту, равную максимальной глубине обработки почвы, и размещены на диске под углом 42…45° к направлению движения орудия, причем передняя стенка ножа выполнена перпендикулярно к поверхности почвы, а задняя стенка имеет заточку под углом 12…15° к передней стенке, диски с ножами зафиксированы на восьмигранной оси таким образом, что ножи соседних дисков смещены относительно друг друга и размещены на барабане по винтовой линии, а несущие рамки рыхлительных барабанов для изменения положения относительно поверхности почвы имеют гидроцилиндры.
