УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЕЛКИ ЩЕЛЕЙ Российский патент 1997 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для нарезки в почве противоэрозионных щелей.

Известен способ щелевания почвы по озимым культурам, включающий нарезание щелерезом водоперехватывающих щелей с ярусно расположенными очаговыми резервуарами, в котором с целью снижения повреждаемости растений и увеличения водопоглощения в зоне корней, при щелевании очаговые резервуары создают ниже узла кущения в зоне образования вторичных корней с размещением вытесняемой почвы в боковинах щелей и резервуарах. Щели нарезают щелерезом. Щелерез включает нож-стойку, рабочая часть которого состоит из трех ярусно расположенных синусоидальных образующих, снабженных под острыми углами разновеликими по ширине рыхлительными элементами [1]
Недостатком данного устройства является нависание растительных и корневых остатков на лезвии стойки, выполненной в виде синусоидальных образующих. Износ нижней части стойки, как режущий элемент, работающий в наиболее тяжелых почвенных условиях, приводит к выбраковке всего щелереза. Обваливание части выпуклых стенок в каждом ярусе приводит к полному заиливанию всей щели.

Наиболее близким устройством того же назначения является рабочий орган для щелевания почвы, содержащий вертикально установленный нож, на боковых поверхностях которого выполнены ребра для уплотнения стенок щели по ее высоте за счет выполнения в стенках кротовин, ребра выполнены в виде конусов, вершина которых размещена на лезвии ножа, при этом полуконусы, расположенные на одной боковой поверхности ножа, смещены по высоте относительно полуконусов, расположенных на другой боковой поверхности ножа, а диаметр основания полуконуса больше расстояния между смежными полуконусами [2] Это устройство нами принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся низкое качество поделки щелей и малый срок службы вертикально установленного ножа. Износ лезвия на фронтальной грани ножа приводит к нависанию корней на нем. Нависанию корней на стойке способствуют полуконуса на боковых стенках ножа. Задняя острая кромка (на основании полуконуса приводит к образованию "рваных" стенок щели. Как правило, при работе в переувлажненной почве пространство между полуконусами забивается почвой и растительными остатками, нависшими на лезвии. Острый носок на лезвии ножа быстро изнашивается. Наличие затылочной фаски на ноже приводит к неустойчивому ходу всего рабочего органа.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, снижение энергоемкости и повышение качества технологического процесса формирования в почве щелей при расширении поперечного сечения.

Технический результат снижение сопротивления рабочего органа при выполнении технологического процесса, повышение срока службы рабочего органа, стойкости сформированной в почве щели сложной конфигурации, эффективности воздействия на почву атмосферных осадков, поливной воды, животноводческих стоков, атмосферного воздуха и снижение эрозии почвы, что способствует улучшению экологической ситуации.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для поделки щелей, содержащем вертикально установленный нож, на боковых поверхностях которого выполнены деформаторы для уплотнения стенок щели, нож снабжен долотом и выполнен в виде плоского многоугольника с лезвиями по периметру и технологическим отверстием в центре многоугольника, при этом деформаторы размещены в отверстии ножа и выполнены в виде сферических дисков, обращенными друг к другу вогнутостями и сопряженными периферийными кромками внутри технологического отверстия ножа, причем деформаторы имеют средства для их фиксации в ноже, а в углу каждой пары лезвий многоугольника выполнены монтажные отверстия для установки одного из лезвий в рабочем положении и для размещения на ноже долота, имеющего средства фиксации.

За счет того, что нож выполнен в виде многоугольника с лезвиями по периметру и в центре его размещен деформатор почвы в виде двух сопряженных сферических дисков, достигается указанный выше технический результат.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг.1 представлено устройство для поделки щелей, вид сбоку; на фиг.2
то же, вид в плане; на фиг.3 то же, вид спереди; на фиг.4 сечение А-А, диаметральное сечение деформатора; на фиг.5 узел l на фиг.4, размещение крепежных элементов деформатора в технологическом отверстии ножа.

Устройство для поделки щелей содержит вертикально установленный нож 1, на боковых поверхностях 2 и 3 которого выполнены деформаторы 4 и 5 для уплотнения стенок щели. Нож 1 выполнен в виде плоского многоугольника с лезвиями 6 по его периметру. В центре ножа 1 выполнено технологическое отверстие 7 для размещения деформаторов 4 и 5. Деформаторы 4 и 5 выполнены в виде сферических дисков. В технологическом отверстии 7 сферические диски установлены сопряженными периферийными кромками и взаимно обращенными вогнутостями. На цилиндрической поверхности технологического отверстия 7 ножа 1 выполнен буртик 8 для упора периферийной кромки сферического диска деформатора 4. Деформаторы 4 и 5 имеют средства для их фиксации на ноже 1. Деформаторы 4 и 5 сопряжены взаимно монтажным кольцом 9, размещенным внутри технологического отверстия 7. Монтажное кольцо 9 к боковой поверхности 3 ножа 1 закреплено тремя болтами 10 с потайными головками. Резьбовая часть болтов 10 с гайками 11 утоплена в цилиндрических гнездах 12 на боковой поверхности 3 ножа 1. Периферийная кромка монтажного кольца 9 выполнена на конус 13. В углу каждой пары лезвий 6 многоугольника выполнены монтажные отверстия 16 18 для установки одного из лезвий 6 в рабочем положении и для размещения на ноже 1 долота 15, имеющего средство фиксации. Сопрягаемая каждая пара лезвия 7 многоугольника ножа 1 снабжена парами цилиндрических отверстий 14 для размещения сменного долота 15 в рабочем положении. Боковые поверхности 2 и 3 ножа 1 снабжены монтажными отверстиями 16 18 для установки любого лезвия 6 в рабочем положении. Долото 15 выполнено симметричным с лезвиями 19 и 20 на передней и задней гранях. Нижняя грань 21 долота 15 выполнена с поднутрением. Это позволяет лезвия 19 и 20 долота 15 выполнить c углом заточки меньше 25^o. Долото 15 в парах отверстий 14 зафиксировано цилиндрическими штифтами 22.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим выполнение рабочего процесса при поделке щелей для аэрации почвы, при поделке щелей для подачи в корнеобитаемый горизонт животноводческих стоков и при поделке щелей для аэрации почвы, при поделке щелей для подачи в корнеобитаемый горизонт животноводческих стоков и при поделке щелей на посевах многолетних трав.

Устройство для поделки щелей навешивают на раму орудия, снабженного штатными узлами известных почвообрабатывающих машин. В качестве энергетического средства в орошаемом земледелии предпочтительно использовать гусеничные трактора, снабженные гидронавесками для навески рамы орудия.

При движении агрегата вслед за рамой орудия перемещается вертикально установленный нож 1. Лезвием 6 разрезаются растительные и корневые остатки в пахотном и подпахотном горизонтах, образуя узкую вертикальную щель шириной, равной толщине ножа 1 (менее 20 мм). Долото 15 на нижнем участке ножа 1 разрезает плужную подошву и своим лезвием 19 разрыхляет почвогрунт. Лезвие 19 на лобовом участке долота 15 обеспечивает устойчивое движение ножа 1 на заданной глубине, т.к. вертикальная реакция на лезвии 6 меньше активной заглубляющей силы на лезвии 19 долота 15. При непрерывном движении ножа 1 в работу вступают деформаторы почвы 4 и 5 на боковых поверхностях 2 и 3 ножа 1. Выполнение деформаторов 4 и 5 в виде сферических дисков, причем центры сферических дисков совмещены с центром ножа 1, позволяет от фронтального лезвия 6 почву плавно деформировать в боковые стенки щели. Выполнение деформаторов 4 и 5 в виде сферических дисков позволяет создать щель с криволинейными боковыми стенками, при этом почва максимально деформируется в зоне перехода пахотного слоя с почвогрунтом. На дневной поверхности за счет сопряжения периферийных кромок выполняется относительно узкая щель. При выполнении описанных щелей на посевах пропашных культур оросительная вода через верхнюю узкую щель (горловину) сбрасывается на дно щели, образованное нижней частью ножа 1 в зоне между деформаторами 4 и 5 и долотом 15. При этом долото разрыхляет почвогрунт, создавая очаговый резервуар, в который поступает невпитавшаяся оросительная вода. Через пористые рыхлые стенки очаговых резервуаров оросительная вода поступает в зону корней возделываемых растений. Выполнение стенок щели дугообразными сводит до минимума повреждение поверхностных корней растений. Очаговый резервуар на дне щели и увеличенный объем между криволинейными стенками позволяет полностью вобрать в себя всю невпитавшуюся воду при поливной норме на светло-каштановой почве до 800 м³/га на посевах кукурузы, предотвращая полностью ирригационную эрозию.

При подаче животноводческих стоков описанные щели не заиливаются, т.к. при увеличении уровня стоков над очаговым резервуаром ширина щели увеличивается.

По мере износа лезвия 6 на фронтальной грани ножа 1 долото 15 демонтируют с нижней части ножа 1. Для этого цилиндрически штифты 22 извлекают из отверстий долота 15 и пары отверстий 14 на нижней части ножа 1. Далее из отверстий 17 и 18 в верхней части ножа 1 извлекают крепежные болты для крепления устройства на балке рамы. Стойку ножа 1 переставляют в новое положение, повернув его на угол 120^o в любую сторону вокруг центра тяжести многоугольника. Отверстиями 18 и 16 нож 1 устанавливают в рабочее положение на раме орудия. Далее в паз долота 15 вводят отверстия 14 на нижнем участке стойки ножа 1. Цилиндрическими штифтами 22 долото 15 фиксируют в отверстиях 14 на нижнем участке стойки. Режущую кромку 20 долота 15 устанавливают в направлении движения ножа 1.

При щелевании посевов кормовых культур на второй год произрастания для аэрации почвы и увеличения ее впитывающей способности поступают следующим образом. Торцевым ключом с зевом на 13 мм, размещаемым в цилиндрическое гнездо 12, свинчивают гайку 11 с резьбовой части болта 10 с потайной головкой. Аналогичным образом свинчивают гайки 11 с двух других болтов 10. После этого болты извлекают из отверстий в боковинах ножа 1 и монтажного кольца 9. Из центрального технологического отверстия 7 от буртика 8 извлекают деформаторы 4 и 5. Тонкая стенка ножа 1 с острым лезвием 6 на фронтальной его части позволяет получить ровные стенки щели без вспучивания почвы на дневной поверхности посевов. Это исключает образование прищелевого валика, т.к. лезвие 6 ножа 1 воздействует на почву и корни растений сверху вниз, не нарушая саму корневую систему растений. Шаг между щелями устанавливают с учетом физико-механических свойств почвы, мощности пахотного горизонта, исходных плотности и влажности почвы. При выполнении щелей для полива по бороздам и щелям в качестве деформаторов 4 и 5 используют сферические диски лущильников семейства ЛДГ-5, ЛДГ-10, ЛДГ-15 и ЛДГ-20, унифицированных с другими почвообрабатывающими машинами.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Область применения: сельскохозяйственное машиностроение, в частности к рабочим органам для нарезки в почве противоэрозионных щелей. Сущность изобретения: устройство содержит вертикально установленный нож. На боковых поверхностях ножа выполнены деформаторы для уплотнения стенок щели. Нож выполнен в виде плоского многоугольника с лезвиями по его периметру и технологическим отверстием в центре многоугольника с размещенным в нем деформатором. Деформатор выполнен в виде сферических дисков, взаимно обращенными вогнутыми и сопряженными периферийными кромками внутри технологического отверстия ножа. Деформатор снабжен возможностью демонтажа с ножа. Сопрягаемая каждая пара лезвий многоугольника снабжена возможностью размещения сменного долота в рабочем положении. Боковые стенки ножа снабжены монтажными отверстиями для установки любого лезвия в рабочем положении. 5 ил.

Устройство для поделки щелей, содержащее вертикально установленный нож, на боковых поверхностях которого выполнены деформаторы для уплотнения стенок щели, отличающееся тем, что нож снабжен долотом и выполнен в виде плоского многоугольника с лезвием по его периметру и технологическим отверстием в центре многоугольника, при этом деформаторы размещены в отверстии ножа и выполнены в виде сферических дисков, обращенных друг к другу вогнутостями и сопряженных периферийными кромками внутри технологического отверстия ножа, причем деформаторы имеют средства для их фиксации на ноже, а в углу каждой пары лезвий многоугольника выполнены монтажные отверстия для установки одного из лезвий в рабочем положении и для размещения на ноже долота, имеющего средство для фиксации.