РЫХЛИТЕЛЬ МЕЛИОРАТИВНЫЙ Российский патент 1999 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к мелиорации, в частности к устройствам для глубокой мелиоративной обработки почвы в орошаемом земледелии.

Известен "рыхлитель мелиоративный, содержащий поперечный брус-раму, кронштейны навески, фронтально-установленные стойки с криволинейно-вогнутыми кромками на фронтальной части и долотами на нижних участках, при этом монтажные части стоек снабжены индивидуальными предохранительными механизмами (US, патент, N 3960220. МПК² A 01 B 13/16. Заявлено 09.12.1974, опубликовано 1.06.1976).

К недостаткам описанного рыхлителя относятся большое тяговое сопротивление и низкое качество крошение почвенных агрегатов и подпочвенных монолитов.

Известен также рыхлитель почвы, содержащий раму, на которой установлены V-образно расположенные боковые ножи, соединенные между собой в нижние части подрезающим рабочим органом, в котором, с целью повышения качества рыхления и снижения металлоемкости, рыхлитель снабжен ножевидной стойкой, которая установлена в продольно-вертикальной плоскости симметрии боковых ножей и смещена относительно последних по направлению движения, причем нижний конец ножевидной стойки соединен с последующим рабочим органом, а верхние концы ножевидной стойки и боковых ножей связаны между собой; каждый боковой нож выполнен полым и имеет поперечное сечение в виде треугольника, одна из вершин которого расположена по направлению движения, причем площадь поперечного сечения ножа в верхней части больше площади поперечного сечения в нижней части; угол между ножевидной стойкой и каждым из боковых ножей выполнены меньше 90^o (SU, авторское свидетельство, N 1395154. МПК⁴ A 01 B 13/16. Рыхлитель почвы // А.Д.Гарькавый, Б.А.Шелудченко, И.П.Масло, Н.Н.Нагорный и В.А. Писаренко. Заявлено 14.07.1986, опубликовано 15.05.1988).

К недостаткам рыхлителя почвы относятся большое тяговое сопротивление описанного рабочего органа и его значительная материалоемкость.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является орудие для противоэрозионной обработки почвы на склонах, содержащие раму с укрепленными на ней щелерезами-рыхлителями, установленными впереди их разрезающими ножами и размещенными с боковых сторон щелерезов прикатывающими катками, в котором, с целью уменьшения процессов водной эрозии, усиления водосбора и направления водосбора и направления осадков в щель, прикатывающие катки снабжены выступами (SU, авторское свидетельство, N 409661. МПК A 01 B 13/16. Орудие для противоэрозионной обработки почвы на склонах //Е.В.Грызнов, Н.М. Рожков, Ю.А.Кузнецов, И.К.Макарец и А. И.Дубейко).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся низкое качество крошения почвы и грунта, большая металлоемкость орудия, значительные энергозатраты на выполнение технологического процесса и низкая эффективность прикатывающего катка.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - увеличение степени разуплотнения почвогрунта на орошаемых полях.

Технический результат - снижение энергоемкости процесса рыхления, упрощение конструкции, повышение срока службы рабочего органа рыхлителя мелиоративного, увеличение крошащей способности и глубины рыхления до 0,7-0,9 м.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для мелиоративной обработки почвы, включающем раму с укрепленными на ней стойкой рыхлителя и прикатывающим катком с выступами на нем, стойка рыхлителя выполнена наклонной с двугранным лезвием на фронтальной части и съемным долотом, выполненным в виде съемного полого конуса с косым срезом на вершине, на удаленном конце от монтажной части стойки, а прикатывающий каток выполнен цельным с равномерно размещенными на поверхности катка выступами; съемное долото зафиксировано на удаленном конце стойки посредством пальца, установленного в сквозных отверстиях полого конуса и стойки; отверстие стойки снабжено направляющей фаской; косой срез на вершине полого конуса выполнен с наклоном к оси симметрии конуса под углом 30-60^o; ось симметрии плоскости косого среза на вершине съемного полого конуса отклонена вбок от продольно-вертикальной плоскости симметрии рыхлителя на угол 15-25^o; плоскость косого среза напылена износостойким материалом толщиной 0,6-1,5 мм.

За счет того, что стойка выполнена наклонной и снабжена съемным долотом в виде полого конуса с косым срезом на его вершине, достигается указанный выше технический результат.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями 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" заявители провели 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 заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

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

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 в аксонометрической проекции представлен рыхлитель мелиоративный.

На фиг. 2 - то же, вид справа.

На фиг. 3 - то же, вид в плане.

На фиг. 4 - то же, вид спереди.

На фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 2, разъемное соединение долота в виде полого конуса на удаленным конце от монтажной части стойки.

На фиг. 6 - вид Б на фиг. 2, положение косого среза на вершине полого конуса.

На фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 4, поперечный разрез вершины полого конуса.

На фиг. 8 - технологическая схема разуплотнения пахотного плодородного слоя и почвогрунта рыхлителем мелиоративным на орошаемом поле.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Рыхлитель мелиоративный (см. фиг. 1-4) содержит раму (на чертежах не показано) с укрепленными на ней стойкой 1 рыхлителя и прикатывающим катком 2 с выступами 3. Стойка 1 рыхлителя выполнена наклонной с двугранным лезвием 4 на фронтальной части 5 и съемным долотом 6, выполненным в виде съемного полого конуса, с косым срезом 7 на вершине 8. Долото 6 размещено на удаленном конце 9 от монтажной части 10 стойки 1. Монтажная часть 10 стойки 1 снабжена отверстиями 11 для крепления на раме мелиоративного рыхлителя. Съемное долото 6 (см. фиг. 1-5) зафиксировано на удаленном конце 9 стойки 1 посредством пальца 12, установленного в сквозных отверстиях 13 полого конуса и в отверстии 14 стойки 1. Отверстие 14 стойки 1 снабжено направляющей фаской 15. Косой срез 7 на вершине 8 полого конуса долота 6 выполнен с наклоном к оси симметрии конуса под углом α = 30-60^o (фиг. 6). Ось симметрии плоскости косого среза 7 на вершине 8 съемного полого конуса отклонена вбок от продольно-вертикальной плоскости симметрии рыхлителя на угол β = 15-25^o (фиг. 7). Плоскость косого среза 7 на вершине 8 полого конуса напылена износостойким материалом 16 с толщиной покрытия 0,6-1,5 мм (фиг. 7). Прикатывающий каток 2 смонтирован на раме посредством пары стоек с подшипниковыми опорами. Прикатывающий каток 2 выполнен цельным из шовной трубы диаметром 350 мм с толщиной стенки 6 мм. На поверхности катка 2 равномерно размещены выступы 3, выполненные из стального уголка сечением 45x45 мм и закрепленные сварными швами.

Рыхлитель мелиоративный работает следующим образом.

Стойку 1 посредством отверстий 11 на монтажной части 10 соединяют с рамой рыхлителя. Проверяют вращение прикатывающего катка 2 в подшипниковых опорах рамы.

При установившемся движении в направлении движения по стрелке на фиг. 1, косой срез 7 на вершине 8 полого конуса долота 6 разрывает переуплотненный грунт. Косой срез 7 давит на удаленный конец 9 стойки 1. Коническая поверхность полого конуса долота 6 давит снизу вверх на слой почвогрунта и пахотный горизонт. Это давление приводит к тому, что переуплотненные почвенные агрегаты претерпевают растягивающие усилия и разрушаются на агрономически ценные фракции. Усилия на разрушение почвенных комьев путем растягивающих деформаций в 8-10 раз меньше по величине, чем для получения того же эффекта, получаемого при сжатии почвенных агрегатов.

Двугранное лезвие 4 на фронтальной части 5 стойки 1 перемещается в разрыхленном несжатом слое. По этой причине резко сокращается тяговое сопротивление рабочего органа. Почва и грунт наклонной стойкой 1 интенсивно деформируются, увеличивая почвенную порозность. Плотность почвы в пахотном горизонте снижается с 1,3- 1,4 г/см³ до 0,85-0,97 г/см³. После прохода стойки 1 остается щель шириной 30-40 мм со сдвинутыми вбок крупными почвенными комьями.

Выступы 3 катка 2 дробят комья почвы и дополнительно выравнивают поверхность разрыхленной полосы (см. фиг. 8). При толщине стойки 1, равной 30 мм, и глубине рыхления H, равной 60 см, ширина обработанной полосы 82 составляет 1,2-1,3 м. Шаг T расстановки стоек 1 на раме рыхлителя выбирают большим, чем ширина B₂ обработанной полосы. Это необходимо для выполнения двух операций. Во-первых, при выполнении этого условия колеса или гусеницы агрегатируемого трактора перемещаются по необработанной поверхности, что снижает буксование колес. Во-вторых, разрыхленная масса почвы в виде выступающей полосы 17 с гребнем высотой h исключает сток ливневых осадков в осенне-зимний период. Между выступающими полосами 17 (см. фиг. 4 и 8) накапливаются осадки в виде снега. При таянии снега они по наклонным стенкам разрыхленной части в полосе 17 заполняют поры между почвенными агрегатами и грунтом, пополняя запасы почвенной влаги. Наличие влаги и воздуха в разрыхленном горизонте обеспечивает получение устойчивых урожаев независимо от капризов погоды в орошаемом земледелии.

Таким образом, изложенные 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 нижеприведенной 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 заявителями технического результата.

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

Рыхлитель предназначен для рыхления почвы и выравнивания ее поверхности и может быть использован в мелиорации, в орошаемом земледелии. Рыхлитель содержит раму с укрепленными на ней стойкой рыхлителя и прикатывающим катком с выступами на нем. Стойка рыхлителя выполнена наклонной с двугранным лезвием на фронтальной части для интенсивной деформации грунта и съемным долотом на удаленном конце от монтажной части. Долото выполнено в виде съемного полого конуса с косым срезом на вершине, обеспечивая качественное разрушение почвенных комков. Прикатывающий каток выполнен цельным с равномерно размещенными на поверхности катка выступами. Такое конструктивное выполнение позволит снизить энергоемкость процесса рыхления и увеличить срок службы рыхлителя. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Рыхлитель мелиоративный, содержащий раму с укрепленными на ней стойкой рыхлителя и прикатывающим катком с выступами на нем, отличающийся тем, что стойка рыхлителя выполнена наклонной с двугранным лезвием на фронтальной части и съемным долотом, выполненным в виде съемного полого конуса с косым срезом на вершине, на удаленном конце от монтажной части стойки, а прикатывающий каток выполнен цельным с равномерно размещенными на поверхности катка выступами. 2. Рыхлитель по п.1, отличающийся тем, что съемное долото зафиксировано на удаленном конце стойки посредством пальца, установленного в сквозных отверстиях полого конуса и стойки. 3. Рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что отверстие стойки снабжено направляющей фаской. 4. Рыхлитель по п.1, отличающийся тем, что косой срез на вершине полого конуса выполнен с наклоном к оси симметрии конуса под углом 30 - 60^o. 5. Рыхлитель по п.1, отличающийся тем, что ось симметрии плоскости косого среза на вершине съемного полого конуса отклонена вбок от продольно-вертикальной плоскости симметрии рыхлителя на угол 15 - 25^o. 6. Рыхлитель по п.1, отличающийся тем, что плоскость косого среза напылена износостойким материалом толщиной 0,6 - 1,5 мм.