ПРОТИВОЭРОЗИОННОЕ ОРУДИЕ Российский патент 1998 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для противоэрозионной обработки почвы.

Известно устройство для противозрозионной обработки почвы, содержащее раму с опорным колесом, почвоуглубители (рабочие органы для образования борозд), связанные и попарно, и с рамой орудия, установленные в плоскости, поперечной ходу орудия, и гидравлический механизм для придания колебаний почвоуглубителям в поперечном направлении, силовой орган которого выполнен в виде гидроцилиндра. При этом почвоуглубители связаны с рамой орудия через цилиндрические шарниры, ось которых направлена вертикально. Причем гидрораспределитель рабочей жидкости гидравлического механизма приводится в действие от опорных колес орудия через кинематический механизм (авт. свид. СССР N 1440362, кл. A 01 B 13/16, 1988 (прототип).

Недостатком известного устройства является невозможность выбора оптимального влагозадержания при разной крутизне обрабатываемых склонов и разных направлениях борозд относительно ската склона, что обусловлено невозможностью регулирования геометрии борозд, образуемых почвоуглубителями известного устройства. Образуемые известным устройством зигзагообразные борозды имеют только одну величину шага при одной и той же скорости орудия, что исключает возможность улучшения влагозадержания путем изменения угла наклона элементов зигзага борозды к ее оси (изменение синусоиды борозды), а значит и к скату обрабатываемых склонов при разной их крутизне и разных направлениях образуемых борозд ската. Кроме того, образуемые известным орудием зигзагообразные борозды имеют постоянную глубину, что обуславливает возможность скатывания части объема снеговой или дождевой влаги, заключенной в поперечном сечении борозды, вдоль оси борозды, наклонной к горизонту, уменьшая этим эффективность влагозадержания и его равномерность по площади обрабатываемого поля.

Целью изобретения является получение оптимального влагозадержания путем регулирования геометрии борозд, образуемых почвоуглубителями.

Цель достигается тем, что предложенное орудие, как и известное, содержит раму с опорным колесом, почвоуглубители, связанные и попарно, и с рамой орудия, установленные в плоскости, поперечной ходу орудия, и гидравлический механизм для придания колебаний почвоуглубителям в поперечном направлении, силовой орган которого выполнен в виде гидроцилиндра. В отличие от известного, гидравлический механизм предложенного орудия снабжен дросселем для регулирования интенсивности подачи рабочего масла и золотником для регулирования крайних положений почвоуглубителей, при этом последние закреплены на цилиндрических шарнирах, ось которых направлена вдоль хода орудия.

Признаки предложенного орудия находятся в следующей причинно-следственной связи с техническим результатом, направленным на достижение поставленной цели:
- дроссель для регулирования интенсивности подачи рабочего масла позволяет, изменяя скорость штока гидроцилиндра, устанавливать шаг зигзагов борозд почвоуглубления. т.е., при одной и той же скорости орудия увеличение интенсивности подачи рабочего масла вызовет уменьшение шага зигзагов (сжатие синусоиды борозды) и наоборот;
- закрепление почвоуглубителей на раме орудия на цилиндрических шарнирах, ось которых направлена вдоль хода орудия, обуславливает получение борозды почвоуглубления переменной глубины (большей глубины в центре борозды);
- золотник для регулирования крайних положений почвоуглубителей в совокупности с закреплением последних на раме орудия на цилиндрических шарнирах, ось которых направлена вдоль хода орудия, позволяет, изменяя амплитуду колебаний почвоуглубителей, получать разную степень перепада глубины борозды за счет уменьшения глубины в вершинах зигзагов при их большей ширине, вплоть до нулевой глубины в вершинах, образуя тем самым и прерывистость борозды.

Таким образом, известные и отличительные признаки предложенного орудия обуславливают получение разных наклонов элементов зигзагов борозды к направлению хода орудия при одной и той же его скорости и разные степени перепада глубины образуемой почвоуглубителем борозды, вплоть до получения ее прерывистости. Все это вместе обеспечивает получение оптимальной геометрии борозд, как в плане, так и по глубине, что уменьшает скатывание воды вдоль борозды на обработанном склоне.

В частном варианте исполнения предложенного орудия почвоуглубители попарно связаны шарнирными звеньями через равноплечий балансир, установленный на раме орудия, при этом гидроцилиндр попарно связывает почвоуглубители через шарниры. Гидроцилиндр, связывающий почвоуглубители через шарниры, обеспечивает противоположную направленность ходов спаренных почвоуглубителей относительно друг друга. Но не исключает их совместного, при параллельных относительно друг друга почвоуглубителях, поворота, например, еще в исходном положении в плоскости расположения почвоуглубителей. Шарниры их закрепления на раме и шарниры связи с гидроцилиндром могут образовать и прямоугольник, и параллелограмм, вершинами которых будут эти четыре шарнира. Попарная связь почвоуглубителей шарнирными звеньями через равноплечий балансир исключает такой непроизвольный спаренный поворот параллельных почвоуглубителей, а напротив, в совокупности с шарнирной связью их гидроцилиндром обуславливает и противоположность их ходов относительно друг друга, и симметричность траектории этих ходов относительно средней вертикальной плоскости, разделяющей спаренные почвоуглубители, перпендикулярной плоскости их установки. Что в совокупности с признаком известного устройства, а именно с установкой почвоуглубителей в плоскости, поперечной ходу орудия, обеспечивает симметричность усилий на почвоуглубителях относительно хода орудия, обуславливая в итоге дополнительный технический результат - улучшение устойчивости хода орудия по сравнению с известным устройством. Совокупность этих признаков обуславливает и другой дополнительный результат - возможность установки на орудии нескольких пар почвоуглубителей без ухудшения (по крайней мере) устойчивости хода орудия.

В частном варианте исполнения предложенного орудия оно снабжено навесным устройством и плужными корпусами, смонтированными на раме, размещенными впереди почвоуглубителей. Такое исполнение обеспечивает выполнение орудием вспашки, и непосредственно следующее за ней образование борозд влагозадержания, причем образование этих борозд происходит без ухудшения устойчивости орудия, что при установки на орудии нескольких пар почвоуглубителей по всей ширине вспашки дает дополнительный технический результат - комбинирование двух технологических операций в одном проходе орудия.

На фиг. 1 изображен механизм для колебания почвоуглубителей, вид спереди; на фиг. 2 - противоэрозионное орудие, вид сверху.

Противоэрозионное орудие содержит раму 1, на которой смонтированы плужные корпуса 2, опорное колесо 3, механизм навески 4 и закрепленные на поперечной балке 5 рамы посредством шарниров 6 почвоуглубители 7. На вертикальных стойках 8 рамы 1 установлены балансиры 9, связывающие каждую пару почвоуглубителей 7 через шарнирные звенья 10. На стойках 8 смонтированы дроссели 11 для регулирования интенсивности подачи рабочего масла в гидроцилиндры 12, шарнирно связывающие каждую пару почвоуглубителей 7, и золотники 13 для установки их крайних положений. Для этого золотники оснащены штоками 14 с регулировочными гайками 15, взаимодействующими с хвостовиками 16 почвоуглубителей 7.

Орудие работает следующим образом.

При движении орудия плужные корпуса 2 вспахивают поверхность поля на заданную глубину. При этом работают гидроцилиндры 12, при выдвижении штоков которых рабочие концы почвоуглубителей 7 сближаются, и наоборот, в плоскости, поперечной ходу орудия за счет поворота почвоуглубителей на шарнирах 6. Попеременная подача рабочего масла в противоположные полости гидроцилиндра 12 осуществляется за счет воздействия хвостовика 16 почвоуглубителя в его крайнем положении на регулировочные гайки 15. В результате шток 14 переключает через золотник 13 поток рабочего масла, а так как балансиры 9 через шарнирные звенья 10 связывают каждую пару почвоуглубителей 7, то их колебания в паре будут согласованными. Интенсивность же колебаний почвоуглубителей 7 описывают дуги в поперечной орудию плоскости, поэтому борозды в почве образуются переменной глубины, с меньшей глубиной по краям борозды. Перепад глубины будет зависеть от ширины образуемой борозды, которая устанавливается фиксированием в определенных положениях регулировочных гаек 15 на штоках 14. А устанавливая посредством дросселей 11 большую интенсивность колебаний почвоуглубителей 7, получают меньший шаг зигзагов борозды, и наоборот. В свою очередь шаг зигзагов борозды будет определять крутизну линий зигзагов относительно оси борозды.

Степень перепада глубины борозды и направление линий ее зигзагов к крутизне обрабатываемого склона определяют эффективность влагозадержания. Достигают ее в зависимости от крутизны склона, направления и скорости хода орудия, устанавливая определенные интенсивность подачи рабочего масла в гидроцилиндр и крайние положения почвоуглубителей 7.

Установка почвоуглубителей 7 в поперечной ходу орудия плоскости и согласованность их колебаний в паре обеспечивает устойчивость хода орудия.

Использование: сельскохозяйственное машиностроение. Сущность изобретения: орудие содержит раму с опорным колесом, на которой посредством цилиндрических шарниров закреплены связанные попарно почвоуглубители. Впереди почвоуглубителей установлены плужные корпуса. Почвоуглубители связаны попарно через равноплечий балансир шарнирными звеньями. Имеется гидравлический механизм для придания почвоуглубителям колебаний в поперечном направлении. Силовой орган механизма выполнен в виде гидроцилиндра. В указанном механизме имеются дроссель для регулирования интенсивности подачи рабочего масла и золотник для регулирования крайних положений почвоуглубителя. 2 з. п. ф-лы. 2 ил.

1. Противоэрозионное орудие, содержащее раму с опорным колесом, почвоуглубители, связанные и попарно, и с рамой орудия, установленные в плоскости, поперечной ходу орудия, и гидравлический механизм для придания колебаний почвоуглубителям в поперечном направлении, силовой орган которого выполнен в виде гидроцилиндра, отличающееся тем, что гидравлический механизм снабжен дросселем для регулирования интенсивности подачи рабочего масла и золотником для регулирования крайних положений почвоуглубителей, при этом последние закреплены на раме орудия на цилиндрических шарнирах, ось которых направлена вдоль хода орудия. 2. Орудие по п. 1, отличающееся тем, что почвоуглубители попарно связаны шарнирными звеньями через равноплечий балансир, установленный на раме орудия, при этом гидроцилиндр попарно связывает почвоуглубители через шарниры. 3. Орудие по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено навесным устройством и плужными корпусами, смонтированными на раме, размещенными впереди почвоуглубителей.