КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ АГРЕГАТ Российский патент 1998 года по МПК A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим машинам.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий батареи со сферическими дисками, плоскорежущие лапы, Y-образный выравниватель и каток [1].

Недостатком этого агрегата является громоздкость, металлоемкость, неустойчивая работа на склонах, повышенное тяговое сопротивление из-за потерь на трение и транспортировку волокушей (выравнивателем) почвенной призмы волочения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является комбинированное почвообрабатывающее устройство, выбранное в качестве прототипа и включающее установленные на раме под углом дисковые батареи, рыхлительные плоскорежущие лапы и каток с рабочими элементами, размещенный за лапами [2].

Недостатком прототипа является то, что каток не обеспечивает требуемого выравнивания гребня по оси агрегата и борозд и валиков по следу стоек лап, вследствие чего приходится применять дополнительные рабочие органы. Существенный недостаток заключается и в неравномерном уплотнении разрыхленного пласта, т. к. сила тяжести катка воспринимается гребнями, образованными установленными перед катком дисковыми батареями. Кроме того, агрегат крайне громоздок, металлоемок и поэтому его применение сопряжено с большими затратами и некачественной обработкой почвы.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в известном комбинированном почвообрабатывающем агрегате, включающем раму и последовательно установленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные плоскорежущие лапы и каток с рабочими элементами на наружной поверхности, рабочие элементы катка выполнены в виде зубчатых планок, размещенных по многозаходным спиралям, имеющим направления навивки в сторону задних концов батарей. При этом угол между линией спирали и образующей цилиндра поверхности катка не превышает 10^o по следу задних концов дисковых батарей и составляет 35-50^o - по следу передних концов батарей.

Сравнение заявляемого комбинированного почвообрабатывающего агрегата с прототипом показывает, что новым является выполнение катка с рабочими элементами, например зубчатыми планками, в виде многозаходных спиралей, имеющих направление навивки в сторону задних концов дисковых батарей. При этом угол между линией спирали и образующей поверхности катка (цилиндра, конуса) не превышает 10^o по следу задних концов дисковых батарей (бороздообразующих органов) и 35-50^o - по следу передних концов батарей (гребнеобразующих рабочих органов).

Выполнение катка с зубчатыми планками, размещенными по многозаходным спиралям, имеющим направления навивки в сторону задних концов дисковых батарей и переменный угол между линией спирали и образующей цилиндра или конуса поверхности катка от 0-10^o до 35-50^o (переменный шаг навивки), обеспечивает перемещение почвы из гребня по оси агрегата в полосы по краям, откуда смещена почва к оси гона. Максимальное заглубление катка и отбрасывание почвы в обе стороны от оси гона имеет место по следу расположенных впереди гребнеобразующих элементов. Таким образом, каток с зубчатыми планками обеспечивает необходимое уплотнение почвы, разрушение почвенных комков и разравнивание поверхности поля при работе агрегата без специальных разравнивающих рабочих органов.

Следовательно заявляемый комбинированный почвообрабатывающий агрегат отвечает критерию изобретения "новизна".

Агрегат соответствует критерию "изобретательский уровень", так как достигнут результат, попытки получения которого до настоящего времени не удавались специалистам, а именно: совмещение функций катка и разравнивателя свального гребня, что исключает применение в агрегате дополнительных специальных разравнивающих рабочих органов.

Агрегат является промышленно применимым, и может быть эффективно использован в сельскохозяйственном производстве.

На фиг. 1 показан комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - фрагмент планки катка; на фиг. 4 - следы рабочих элементов катка, образующиеся при его движении.

Агрегат включает раму 1 с навесным устройством 2 и опорными колесами 3, последовательно установленные на раме дисковые батареи 4, размещенные под углом к поперечной линии агрегата (с выпуклым и вогнутым торцами), плоскорежущие лапы 5, подпружиненную рамку 6 с планчато-спиральным катком 7. Опорные колеса 3 и батареи 4 снабжены винтовыми механизмами регулировки высоты их установки относительно рамы 1. Каток 7 выполнен в виде симметричного относительно продольной оси агрегата цилиндрического (конического) барабана, состоящего из вала 8 с цапфами, приваренных к валу дисков 9 и закрепленных на них в виде многозаходных спиралей 8...10 и зубчатых (см. фиг. 2, 3) планок 10. Витки спиралей имеют левую навивку у катка или его части, размещенной по следу батарей, у которых задними являются левые концы (по следу батарей, обращенных выпуклостью дисков налево). А по следу батарей, у которых задними являются правые концы, спирали катка имеют правую навивку.

Угол между линией спирали и образующей цилиндра (конуса) катка переменный: минимальный (не более 10^o) по следу задних концов (выпуклых торцов) батарей и максимальный (35...50^o, зависит от диаметра катка) по следу их передних концов (вогнутых торцов батарей). При этом шаг навивки (витков) спиралей уменьшается от боковых торцов к средней части катка, размещенной по следу промежутка между вогнутыми торцами батарей. Таким образом выполняется зависимость, что угол между линией спирали и образующей цилиндра (конуса) катка минимальный (до 10^o) по следу расположенных впереди бороздообразующих элементов агрегата и максимальный (35...50^o) - по следу гребнеобразующих.

При работе агрегата батареи 4 измельчают растительные остатки и крошат верхний слой почвы. Отбрасывая дисками почву к оси агрегата, батареи формируют свальный гребень в середине обрабатываемого гона и бороздки по его краям. Плоскорежущие лапы 5 рыхлят слой почвы, лежащий ниже обработанного батареями 4. При этом по следу стоек лап также образуются требующие выравнивания бороздки и сбоку их - гребни, сформированные из почвы, смещенной стойками лап. Зубчатые планки катка 7, проникая в разрыхленный слой, крошат глыбы, уплотняют нижележащий слой. Средняя часть катка с максимальным углом между спиралями планок и образующей поверхности катка отбрасывает почву гребней по оси гона в обе стороны от этого гребня. При этом средняя часть катка больше погружается в почву гребня и отбрасывает к краям гона больший ее объем на единицу длины катка. Боковые участки катка перемещаются в зоне бороздок, сформированных задними дисками батарей 4. Поэтому в этих полосах каток проникает в почву меньше, отбрасывает меньший объем почвы и только назад. Кроме того, в эти полосы отбрасывается почва и со средней части гона. На фиг. 3 стрелками показаны доминирующие направления отбрасывания комков различными участками катка. После обработки поверхность поля выровнена, а разрыхленный слой уплотнен.

Предложенный агрегат со спирально планчатым катком особой конструкции функционально не уступает выравнивателю и катку [1] производственных агрегатов АКП-5, АКП-2,7, но существенно превосходит их по техническим (габариты, металлоемкость, агрегатирование и т. п. ) и эксплуатационным показателям (цена, транспортабельность, надежность, ширина поворотной полосы и т.д.).

Предложенный комбинированный почвообрабатывающий агрегат является одной из модификаций вновь создаваемого ВИМом и "Агромеханикой" семейства ресурсосберегающих почвозащитных агрегатов.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Агрегат включает раму 1 с навесным устройством 2 и опорными колесами 3 и последовательно установленные на раме дисковые батареи 4, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, плоскорежущие лапы 5, подпружиненную рамку 6 и каток 7. Рабочие элементы катка выполнены в виде зубчатых планок, размещенных по многозаходным спиралям, имеющим направление навивки и увеличение ее шага в сторону задних концов дисковых батарей для обеспечения необходимого перемещения почвы по ширине захвата. При этом угол между линией спирали и образующей цилиндра или конуса поверхности катка не превышает 10^o по следу задних концов дисковых батарей и составляет 35 - 50^o по следу их передних концов, что обеспечивает высокое качество крошения, выравнивания и уплотнения почвы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, например плоскорежущие лапы и каток с рабочими элементами, отличающийся тем, что рабочие элементы катка, например зубчатые планки, размещены по многозаходным спиралям, имеющим направление навивки в сторону задних концов дисковых батарей и переменный шаг навивки спиралей, больший по следу задних концов дисковых батарей. 2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что угол между линией спирали и образующей тела вращения поверхности катка не превышает 10^o по следу задних концов дисковых батарей и составляет 35 - 50^o по следу передних концов дисковых батарей.