ПРОПАШНОЙ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫЙ КУЛЬТИВАТОР Российский патент 1996 года по МПК A01B35/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для междурядной обработки пропашных культур по почвозащитной технологии.

Известен культиватор, включающий в себя противоэрозионный рабочий орган (см. каталог "Сельскохозяйственная техника", ЦНИИТЭИ Госкомсельхозтехники СССР, М. 1981, с. 258-259), выполненный в виде пятилопастного ротора. Образованная посредством данного рабочего органа форма микрорельефа - прерывистые борозды недостаточно эффективно задерживают талые и ливневые воды, допускают поверхностный сток, в результате чего выносится с поверхности почвы плодородный слой, удобрения и другие химические средства защиты.

Цель изобретения повышение эффективности работы пропашного культиватора путем повышения противоэрозионной устойчивости образуемого микрорельефа.

Технический результат повышение водозадерживающей способности - достигается тем, что противоэрозионный рабочий орган каждой секции выполнен в виде жестко закрепленного на оси эллипсовидного двояковыпуклого диска, большая ось которого установлена к его оси вращения под углом α = arcsin(b/a), где a и b соответственно большая и малая полуоси эллипса, при этом оси дисков секций кинематически связаны между собой посредством гибкого элемента, а большие оси дисков смежных секций повернуты против часовой стрелки относительно друг друга на угол β^°= 180/(n-1), где n число дисков.

На фиг. 1 и 2 представлены соответственно кинематические схемы культиватора и противоэрозионного двояковыпуклого диска, а на фиг.3 изображена схема расстановки рабочих органов предлагаемого культиватора.

Предлагаемый культиватор (фиг. 1) состоит из рамы 1, шарнирного четырехзвенника 2, грядили с опорным колесом 3, основных опорных колес 4. К грядили 3 последовательно установлены стрельчатая 5 и плоскорежущие 6 лапы, а также секция бороздообразователя, состоящая из кронштейна 7, шарнирной вилки 8, рабочего органа 9, направляющей головки 10, штанги 11 и пружины 12.

Рабочий орган 9 (см. также фиг.2) выполнен в виде эллипсовидного двояковыпуклого диска. Большая и малая полуоси а и b эллипса при заданном диаметре D определяются выражением
a = D/(2sinα),, b D/2.

Большая ось 2а эллипса наклонена к оси вращения диска под углом α = arcsin(b/a), который должен быть больше угла трения скольжения рабочей поверхности о почву. В противном случае рабочие органы будут внедряться в почву не со скольжением, а вдавливанием, что приведет к нарушению бороздообразования и повышению тягового сопротивления агрегата. В целях обеспечения копирования рельефа каждой секцией самостоятельно жесткие оси дисков 9 соединены между собой гибкой связью 13. Для взаимного уравновешивания боковых и радиальных усилий большие оси 2а дисков 9 смежных секций повернуты против часовой стрелки относительно друг друга на угол β^°= 180/(n-1), где n число дисков.

Культиватор (фиг.3) содержит всего девять рабочих секций, которые отстоят друг от друга на расстоянии 700 мм, общая ширина захвата при этом равна 5600 мм. При проектировании агрегата амплитуда А синусоидальных борозд должна быть согласована с ширинами междурядья b_м и защитной зоны b_з возделываемой культуры. Условие, согласующее указанные параметры, имеет вид: D ≅ (b_м-b_з)tgα.
Работает предлагаемый культиватор следующим образом. При поступательном движении агрегата стрельчатая 5 и плоскорежущие 6 лапы производят рыхление междурядий пропашных культур на заданную глубину, а также уничтожение сорной растительности. Одновременно эллипсовидные двояковыпуклые диски 9, благодаря силе трения рабочих поверхностей о почву, вращаются вокруг своих геометрических осей и образуют на поверхности междурядья синусоидальные борозды с заданной амплитудой в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Синусоидальные борозды лучше противостоят стоку и смыву. Это объясняется тем, что благодаря их криволинейности в двух плоскостях, вода, переливаясь из одной "емкости" в другую, теряет скорость движения во много раз больше, частицы почвы поэтому оседают эффективнее, а период впитывания воды резко удлиняется.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности культиваторы для междурядной обработки пропашных культур по почвозащитной технологии. Сущность изобретения: в культиваторе стрельчатая 5 и плоскорежущие лапы 6 производят рыхление междурядий пропашных культур на заданную глубину, а также уничтожение сорняков. Одновременно эллипсовидные двояковыпуклые диски 9, благодаря установке их к оси вращения под углом "альфа" и силе трения рабочих поверхностей о почву, вращаются вокруг геометрических осей и образуют на поверхности междурядья синусоидальные борозды в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Для копирования рельефа каждой рабочей секцией самостоятельно оси дисков 9 соединены между собой гибкой связью, а для уравновешивания боковых и радиальных усилий большие оси дисков повернуты против часовой стрелки относительно друг друга на угол "бета". Синусоидальные борозды лучше противостоят стоку и смыву, поскольку из-за криволинейности их в двух плоскостях вода, переливаясь из одной "емкости" в другую, теряет скорость движения во много раз больше, частицы почвы поэтому оседают эффективнее, а период впитывания воды резко удлиняется. 3 ил.

Пропашной противоэрозионный культиватор, включающий раму, опорные колеса и рабочие секции, выполненные в виде соединенного с рамой посредством шарнирного четырехзвенника грядиля с последовательно установленными на нем стрельчатыми и плоскорежущими лапами и противоэрозионного рабочего органа, отличающийся тем, что каждый противоэрозионный рабочий орган выполнен в виде жестко закрепленного на оси эллипсовидного двояковыпуклого диска, большая ось которого установлена к его оси вращения под углом α = arcsin (в/а), где а и в большая и малая полуоси эллипса, при этом диски секций кинематически связаны между собой посредством гибкого элемента, а большие оси дисков смежных секций повернуты против часовой стрелки одна относительно другой на угол β = 180/(n-1), где п число дисков.