СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A01B79/00 A01B69/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственным технологиям и машинам, в частности к способам обработки почвы и устройствам для осуществления в режиме автовождения.

Известен способ обработки почвы, включающий подрезание, крошение и оборот пласта почвы при продольном перемещении агрегата и поперечном перемещении секций рабочих органов в противоположных направлениях [1]
Недостатком этого способа является большие масса и число проходов по полю.

Известно устройство для автоматического вождения сельскохозяйственной машины, содержащее колесо-датчик направления движения, кинематически связанный через усилитель с механизмом управления движителями, и датчик радиуса поворота в виде телескопической стрелы с фиксирующим центром [2]
Недостатками известного устройства являются недостаточное уравновешивание агрегата и некачественное вождение с накоплением ошибок.

Технический результат повышение производительности агрегата при улучшении качества обработки почвы.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации способа обработки почвы; на фиг.2 схемы рабочих органов и секций; на фиг.3 схема поперечного движения рабочих органов относительно борозд, оставленных рабочими органами продольного хода.

Способ реализуют устройством, в котором механизм управления 1 регулируемой тягой 2 и соединенным с ней шарниром 3 рычагом 4 связан с направляющим колесом-датчиком 5, установленном на вертикальном шарнире 6 с электроконтактами, и датчиком угла 7 с возможностью перемещения за счет телескопического звена 8 с блокированным шарниром 9 для копирования борозды. Орудие 10 включает дополнительные рабочие органы 11, 12 для реализации избыточной движущей силы, получения борозд для реверса и перемещения секций в конце поперечного хода и копирования предыдущего прохода для облегчения вождения широкозахватного агрегата для почвообработки. Гидроцилиндры 13 соединены с рамой 14, тяга 15 с шарниром 16 связана с колесом 17 одноосного трактора 18 большой мощности и малой массы и силы тяги. Вторая секция 19 орудия и рабочие органы 20 с приводом 21 могут обрабатывать почву, оставлять борозды 22 дорожки для колеса 23, борозды 24 для реверса и перемещения секций в середине ширины захвата секций со сменными рабочими органами для культивации, планировки поверхности сбора камней и сорной растительности, а также урожая бахчевых для образования валиков и облегчения погрузки. За пахотным рабочим органом можно установить граблину для прочесывания сорной растительности и укладки на дно борозды.

Механизм управления 1 с усилителем или без него может регулировать разность скоростей бортов по команде человека или двухымпульсному сигналу, поступающему через тягу 2, шарнир 3 рычаг4 от колеса датчика 5, установленного на телескопическом звене 8 с шарниром 9. При копировании борозды колесо - датчик 5 может реагировать на отклонение от курса и борозды. Орудие 10 и рабочие органы 11, 12 могут обработать почву и уравновесить силы движения и сопротивления так, чтобы колеса трактора-носителя и привода орудий могли служить опорами и средствами движения в нужном направлении при минимальном нагружении силами тяжести и тяги. Борозда за рабочим органом 11 обрабатывается рабочими органами 20, а за корпусом оставляется в качестве базовой линии для двухсигнального формирования траектории с минимальным участием человека или автоводителя. Борозда за рабочим органом 12 может быть непрерывной при круговом движении без холостого хода или заканчиваться по сигналу о достижении конца гона. Колесо 5 может быть центром фиксированного поворота в конце гона на угол, задаваемый датчиком 7 с конечными переключателями при настройке в период эксплуатации.

При реализации способа обработки почвы устройство работает следующим образом.

Человек механизмом управления 1 формирует траекторию, используя сигналы колеса 5 или без них. При отклонении вправо колесо 5 поворачивается и перемещается к оси трактора, подает сигнал поворота влево и устраняет ошибку отклонения. При отклонении влево наоборот. В каждом случае колесо 5 перемещает тягу 2 и рычаг 4 за счет изменения длины телескопического звена 8. Шарнир 9 блокирован стопором, выключаемым при развороте в конце.

Установленным между бороздами за рабочими органами 11 и 12 рабочим органом заделывают борозду, оставляя борозду за рабочим органом 12 для качения колеса 5, копирования прохода и облегчения вождения, обеспечивая преемственность выполнения сельхозработ традиционными способами управления при использовании широкозахватных орудий 10 и агрегатов.

Колесом 5 сравниваются силы, действующие справа и слева. Отсутствие разницы воспринимается как свидетельство нормальной работы относительно базовой линии. При отклонении от целевой траектории вправо силы, действующие влево, увеличиваются, а вправо уменьшаются, причем их разность пропорциональна углу отклонения от курса. Колесо 5 трактора воспринимает эту разность как фактор отклонения, причем отклонение от текущего положения в сторону целевой траектории стабилизирует движение, а от целевой траектории - дестабилизирует, что соответственно устраняет ошибку или дает сигнал исполнительным элементам устранить его. Фиксированный поворот агрегата в конце гона на необходимый угол (90 или 180^o) обеспечивают настройкой контактов конечного переключателя датчика 7 на оси колеса 5. Электрический сигнал датчика 7 реализуют известными электромагнитами и усилительно-исполнительными элементами (не обозначены).

Рабочие органы для обработки почвы подрезают, поднимают, крошат и оборачивают пласт аналогично общеизвестным элементам на всем протяжении пути и даже в период поворота, если возникнет необходимость, измельчают, разбрасывают, запахивают биомассу высокого урожая и азотные удобрения, перемешивая их с почвой при возвратно-поступательном движении рабочих органов без дополнительных проходов трактора и больших затрат энергии. Граблинами прочесывают почву и укладывают на дно борозды. Установкой различных рабочих органов можно совмещать функции и технологические операции.

Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: вначале осуществляют обработку почвы вдоль линии движения на ширину захвата рабочего органа поперечного хода, а потом - по краям прохода и в середине ширины захвата образуют продольные борозды. В дальнейшем борозды используют в качестве места реверса и продольного движения секций в конце каждого поперечного хода. Рабочие органы перемещают вперед относительно трактора на ширину поперечного захвата секций, затем скорость продольного движения снижают до нуля при непрерывном движении трактора. Устройство содержит колесо-датчик направления движения машины, которое кинематически связано через усилитель с механизмом управления двигателями, и датчик радиуса поворота в виде телескопической стрелы с фиксирующим центром. Датчик радиуса поворота установлен на оси колеса-датчика направления движения. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ обработки почвы, включающий подрезание, подъем, крошение и оборот пласта при продольном перемещении агрегата и поперечном перемещении секций рабочих органов в противоположных направлениях, отличающийся тем, что вначале осуществляют обработку почвы вдоль линии движения с образованием продольных борозд и последующим использованием их в качестве места реверса и продольного смещения секций в конце каждого поперечного хода, а затем осуществляют перемещение рабочих органов вперед на ширину поперечного захвата секций. 2. Устройство для автоматического вождения сельскохозяйственной машины, содержащее колесо-датчик направления движения, кинематически связанный через усилитель с механизмом управления движителями и датчик радиуса поворота в виде телескопической стрелы с фиксирующим центром, отличающееся тем, что фиксирующий центр датчика радиуса поворота установлен на оси колеса-датчика направления движения.