РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ Российский патент 1998 года по МПК A01B49/02 A01B35/32 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для основной обработки почвы и может быть использовано для обработки почвы после зерновых и обработки пара.

Известен почвообрабатывающий рабочий орган [1], включающий плоскорежущую лапу со стойкой и установленные за ней, под углом друг к другу и направлению движения рабочие органы с горизонтальной осью вращения, рабочие органы с горизонтальной осью вращения, рабочие органы выполняются в виде шнеков со встречным направлением винтовых линий.

Недостатком этого уже известного рабочего органа является отсутствие принудительного привода, а также то, что почва шнековыми рабочими органами в основном только перемещается, но почва при этом не получает должного рыхления, то есть как раз того, для чего предназначается орудие и чего шнек дать не может в силу своих конструктивных особенностей.

Известна почвообрабатывающая машина [2], включающая штангу квадратного сечения с режущим элементом, закрепленным по винтовой линии и механическим приводом, где с целью повышения интенсивности рыхления подпочвенного слоя, штанга выполняется спиралеобразной, а стороны квадрата вогнутыми, причем режущий элемент может выполняться в виде самозатачивающихся зубьев.

Недостатком данного штангового культиватора является недостаточная разделка почвы, а также то, что как и всякий штанговый культиватор он предназначен для обработки только черных паров, а не для поднятия зяби, т.е. он не может служить орудием для основной обработки почвы.

Цель предлагаемого изобретения - достижение более полного рыхления обрабатываемого слоя почвы при одновременном сохранении на поверхности почвы стерни и растительных остатков и мульчирование щели, оставляемой за стойкой лапы.

Цель достигается благодаря тому, что в известной почвообрабатывающей машине, принятой за прототип, имеется плоскорежущая лапа и установленный за ней активный рыхлитель с рабочими органами и предусмотренными отличиями: рыхлитель выполнен в виде штанги, а рабочие органы в виде сплющенных с боков трапецеидальных ножей, которые расположены на штанге по винтовой линии зеркально относительно друг друга и продольной плоскости симметрии лапы в левой и правой частях штанги, причем штанга закреплена на крыльях лапы, перпендикулярно плоскости ее симметрии, а ножи имеют чечевицеобразное сечение и установлены на штанге со смещением продольной оси их оснований относительно геометрического центра винтовой линии их установки в левой части штанги - влево, в правой - вправо. Кроме этого, предложенный рабочий орган отличается по следующим показателям: верх каждого ножа имеет закругление; ножи устанавливаются наклонно к продольной оси штанги, при этом все ножи наклонены в сторону продольной плоскости симметрии плоскорежущей лапы; ножи имеют режущую кромку, выполненную в форме тангенсоиды; ножи установлены на штанге по винтовым линиям продольными рядами; ножи установлены на штанге по винтовым линиям со смещением ножей в каждом последующем ряду в продольном направлении на полшага размещения ножей в ряду; ножи на штанге установлены на пересечении двух винтовых линий, причем одна из них имеет меньший шаг.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предполагаемое изобретение - рабочий орган для основной обработки почвы - отличается от прототипа по поименованным выше признакам, которые в совокупности позволяют повысить эффективность орудия, что проявляется в улучшении рыхления обрабатываемого слоя почвы при сохранении на ее поверхности стерни и растительных остатков. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии у них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого рабочего органа для основной обработки почвы, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан почвообрабатывающий орган; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - нож чечевицеобразной формы, вид сверху; на фиг. 4 - штанга с ножами, вид сбоку; на фиг. 5 - установка ножа в отношении винтовой линии, проходящей через его центр; на фиг. 6 - вершина ножа, закругленная по баллистической кривой; на фиг. 7 - нож (показанный без вершины) трапецеидальной формы; на фиг. 8 - нож, показанный без вершины, с режущей кромкой, имеющей форму тангенсоиды; на фиг. 9 - развертка на плоскости штанги с ножами, установленными по винтовым линиям в шахматном порядке; на фиг. 10 - развертка на плоскости штанги с ножами, установленными по винтовым линиям в шашечном порядке; на фиг. 11 - развертка на плоскости штанги с ножами, установленными геометрическими центрами оснований на пересечении двух винтовых линий, одна из которых имеет меньший шаг.

Предлагаемый рабочий орган для основной обработки почвы состоит из следующих конструктивных элементов и имеет особенности: 1 - рама орудия; 2 - стойка рабочего органа; 3 - вал, ведущий к ВОМ трактора; 4 - редуктор; 5 - передача; 6 - ножи; 7 - штанга, на которой крепятся рыхлители; 8 - плоскорежущая лапа; 9 - винтовая линия, проходящая через геометрический центр основания ножа; 10 - ось симметрии ножа; 11 - угол ϕ, зависящий от того, как соотносятся винтовая линия и ось симметрии, что, в свою очередь, зависит от типа почв.

Рабочий орган для основной обработки почвы работает следующим образом.

От ВОМ трактора класса 3,0 т.с. усилие падается посредством вала 3 к редуктору 4 и затем передачей 5 усилие передается на штангу 7, в результате чего она приходит во вращение и ножи 6, вращаясь каждый в своей плоскости, создают условия, когда почва не только перемещается в сторону открытой стойкой лапы щели и мульчирует ее, но и крошится. Почва, подрезанная лапой 8, попадая в зону крошения на штанге 7, рыхлится на глубины до 30 - 35 см.

Винтовое и одновременно зеркальное расположение ножей с наклоном их к продольной оси штанги позволяет достигнуть более выровненной поверхности почвы при одновременном мульчировании разрыхленной почвой щели, оставляемой за стойкой плоскорежущей лапы и уничтожение сорно-полевой растительности, что достигается за счет расположения ножей, при том что продольная ось симметрии основания ножа не совпадает с проходящей через его геометрический центр винтовой линией, на которой он установлен, а имеет отклонение от нее в левой части штанги - влево, а в правой - вправо. Форма ножей, в том числе вершина ножа, выполняемая закругленной, способствует наиболее целесообразной разделке почвы и одновременно предупреждает повреждение изнутри поверхностного слоя почвы, который образует противоэрозионный фон, благодаря сохранению на поверхности почвы стерни. Помимо этого наклонное расположение ножей, которое определяется типом почв, способствует лучшему рыхлению почвы за счет разрушения ее вертикальной структуры, которая при горизонтальном подрезании меняется незначительно.

Конструкция рабочего органа позволяет производить основную обработку почвы под все виды сельскохозяйственных культур, особенно на эрозионноопасных участках, заменяя плуг и плоскорез. С трактором класса 3,0 т.с. может агрегатироваться орудие с 2 рабочими органами с шириной захвата 2,1 м. По теоретическим расчетам производительность возрастает в 1,2 раза. Качество обработки повышается на 30 - 35%. Эрозионные процессы на склоне до 5^o снижаются до уровня естественной эрозии, не приносящей ущерба почвенному плодородию, за счет чего повышается урожайность сельскохозяйственных культур.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности почвообрабатывающие машины под разные культуры. Сущность изобретения: рабочий орган имеет раму 1, стойку рабочего органа 2, вал, ведущий ВОМ трактора 3, редуктор 4,36 передачу 5, ножи-рыхлители 6, штангу с ножами 7, плоскорежущую лапу 8. Ножи имеют наклон к продольной оси лапы плоскореза и располагаются по винтовой линии зеркальным образом. Ножи установлены под углом к винтовой линии. 6 з. п. ф-лы, 11 ил.

1. Рабочий орган для основной обработки почвы, включающий плоскорежущую лапу и установленный за ней активный рыхлитель с рабочими органами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества рыхления обрабатываемого слоя при одновременном сохранении стерни на поверхности, рыхлитель выполнен в виде штанги, а рабочие органы в виде сплющенных с боков трапецеидальных ножей, которые расположены на штанге по винтовой линии зеркально относительно друг друга и продольной плоскости симметрии лапы в левой и правой частях штанги, причем штанга закреплена на крыльях лапы перпендикулярно плоскости ее симметрии, а ножи имеют чечевицеобразное сечение и установлены на штанге со смещением продольной оси их оснований относительно геометрического центра винтовой линии их установки в левой части штанги влево, а в правой вправо. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что верх каждого ножа имеет закругление. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ножи установлены наклонно к продольной оси штанги, при этом все ножи наклонены в сторону продольной плоскости симметрии плоскорежущей лапы. 4. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ножим имеют режущую кромку, выполненную по форме тангенсоиды. 5. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ножи установлены на штанге по винтовым линиям продольными рядами. 6. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ножи установлены на штанге по винтовым линиям со смещением ножей в каждом последующем ряду в продольном направлении на полшага размещения ножей в ряду. 7. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ножи на штанге установлены на пересечении двух винтовых линий, причем одна из них имеет меньший шаг.