КУЛЬТИВАТОР Российский патент 1999 года по МПК A01B29/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к паровым культиваторам.

Известно устройство для измельчения древесной растительности, присоединяемое к раме самоходного шасси и содержащее полый каток, снабженный валом и жестко закрепленными на его наружной поверхности ножами, в котором, с целью повышения эффективности работы и прекращения жизнедеятельности растительности, в полости катка на его валу шарнирно установлены резервуар для жидкости и лопастной насос, а поверхность катка выполнена с отверстиями; резервуар для жидкости выполнен в виде полуцилиндрической емкости, геометрическая ось которой смещена относительно вертикальной оси корпуса катка; с целью равномерной подачи жидкости к отверстиям катка лопастной насос выполнен в виде установленной на валу катка ступицы, снабженной лопастями с эластичными лопатками и венцом цевочной передачи, имеющей второй венец, укрепленный на внутренней стороне торцевой стенки катка и взаимодействующий с укрепленным на ступице венцом при помощи звездочки, шарнирно установленной на вертикальном кронштейне, смонтированном на валу катка (см. SU, авторское свидетельство, N 235433, МПК A 01 B 29/00, A 01 B 29/06. Устройство для измельчения древесной растительности // В.П.Мореев. Заявлено 25.11.1967, опубликовано 16.01.1969).

К недостаткам орудия следует отнести низкую эффективность уничтожения сорняков и малую ширину захвата.

Наиболее близким устройством к заявленному объекту по совокупности признаков является почвообрабатывающее орудие, включающее несущую раму и, по крайней мере, два последовательно и параллельно расположенных пассивно вращающихся рабочих органа для обработки почвы, оси которых соединены между собой боковинами, между которыми расположена горизонтальная балка, прикрепленная к несущей раме через механизм подвески, в котором, с целью независимой приспособляемости рабочих органов к поверхности почвы при повышенных скоростях движения, поперечная балка выполнена в виде свободно вращающейся в боковинах подпружиненной оси, а присоединение боковин к осям рабочих органов осуществлено через универсальные шарниры; между механизмом навески и поперечной балкой расположен продольно- горизонтальный шарнир (см. SU, патент, N 383231. М. кл. A 01 B 29/04. Почвообрабатывающее орудие //Норберт Шерель (б. ГДР). Заявлено 26.12.1969, опубликовано 23.05.1973).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся нарушение технологического процесса при механическом уничтожении сорняков.

В условиях Нижнего Поволжья имеет место следующее: перед посевом озимых культур для создания зернового клина паровые поля неподготовлены для посева как озимой пшеницы, так и ржи. При выпадении ливневых осадков пахотный горизонт на светло-каштановых почвах быстро набирает влагу, а высокая температура воздуха и почвы вместе с большим количеством питательных веществ приводит к лавинообразному развитию теплолюбивых и многолетних сорняков. Буквально за 5-6 суток после выпадения осадков сорняки с плотностью 300-400 растений/м² достигают высоты 0,6-1,1 м. Применение описанного почвообрабатывающего агрегата приводит к тому, что стебли сорняков лишь пригибаются и претерпевают незначительные повреждения, а вьюнок остается практически без каких-либо деформаций. При высоте стеблей сорняков в пределах 0,5-0,6 м упомянутое почвообрабатывающее орудие "всплывает" над поверхностью поля. Для увеличения эффективности механического уничтожения сорняков методом "вдавливания" требуется увеличить массу катка до 5-6 т, а при ширине захвата орудия 4 м только для его перемещения тягового усилия трактора класса тяги 3 тс недостаточно.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - механическое уничтожение сорной растительности на полях для посева озимых культур.

Технический результат - повышение производительности культиватора, снижение тягового сопротивления и повышение качества работы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном культиваторе, содержащем раму с установленными на ней секциями, каждая из которых образована последовательными рабочими органами, оси которых смонтированы с возможностью вращения на H-образной раме, поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка, связанного шарнирно осью с рамой, к тому же каждая секция рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, последний из которых снабжен сменными оборотными ножами, выполненными из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями на кромках с углами заточки меньше 25^o.

За счет того, что секции рабочих органов культиватора снабжены последовательно установленными гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, достигается указанный выше технический результат.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен культиватор для механического уничтожения переросших сорняков на паровых полях, вид в плане.

На фиг. 2 - то же, вид слева.

На фиг. 3 - вид А на фиг.1, H-образная рама секции рабочих органов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Культиватор (см. фиг. 1) содержит раму 1 с установленными на ней секциями. Кроме этого, культиватор снабжен прицепным устройством 2, опорными колесами 3 и 4 с винтовыми механизмами 5, механизмом 6 перевода рамы 1 в рабочее и транспортное положения с установленными на раме 1 секциями рабочих органов 7 и 8 переднего ряда и секциями рабочих органов 9, 10 и 11 заднего ряда. Рама 1 содержит передний поперечный брус в виде полого квадратного профиля сечением 150х150х8 мм длиной 4000±5 мм, задний уголок 12 сечением 100х100х8 мм и продольные брусья 13 сечение 100х60х5 мм. Прицепное устройство 2 соединено шарнирно с рамой 1 кронштейнами 14 и пальцами 15. Прицепное устройство 2 с рамой 1 дополнительно связано механизмом перевода рамы 1 в рабочее и транспортное положения.

На раме 1 посредством кронштейнов 16 и 17 закреплены шарнирно продольные балки 18 опорных колес 3 и 4 с винтовыми механизмами 5. На задней вертикальной полке поперечного бруса рамы 1 сварными швами закреплены кронштейны 19 для шарнирного размещения коротких поводков 20 и 21 и длинных поводков 22, 23 и 24. Поводки 20-24 посредством штанг (на чертеже не показаны) соединены с задним уголком 12 рамы 1 культиватора.

Секции рабочих органов 7, 8 переднего ряда и секции рабочих органов 9, 10 и 11 заднего ряда имеют идентичную конструкцию. В каждой секции рабочих органов 7-11 последовательно установлены гладкий цилиндрический каток 25 и ножевой барабан 26 (фиг. 2). Таким образом, каждая из секций 7-11 рабочих органов образована последовательно расположенными рабочими органами - гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, оси которых смонтированы с возможностью вращения на H-образной раме. Необходимым условием для устойчивого выполнения технологического процесса является то, что в конструкции культиватора каждая секция 7-11 рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком 25 и ножевым барабаном 26.

Гладкий цилиндрический каток 25 длиной 850 мм и диаметром 350 мм содержит, кроме трубы сечением 350х5 мм, два фланца 27 и две цапфы 28 диаметром 40 мм. Цапфы 28 катка 25 посредством двухрядных самоустанавливающихся радиальных шарикоподшипников разовой смазки установлены в корпусах 29. Пара подшипников с корпусами 29 установлена в H-образной раме 30 секции 7 (8-11), поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка. На фланце 27 выполнена резьбовая пробка 31. В полости цилиндрического катка 25 через резьбовую пробку 31 может быть залито до 79 л воды в качестве балласта.

Ножевой барабан 26 имеет конструкцию, аналогичную гладкому цилиндрическому катку 25. Барабан 26 снабжен сменными оборотными ножами. На цилиндрической поверхности барабана 26 с равным шагом закреплены сменные оборотные ножи 32, выполненные из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями из стали 65Г. По длине Г- образных профилей выполнены односторонние лезвия 33 и 34 с углами заточки меньше 25^o. Концы Г-образных профилей имеют квадратные отверстия размером 12х12 мм. На консольной части ножевого барабана 26 со смещением от фланцев 27 выполнены по четыре отверстия диаметром 13 мм. Ножи 32 на поверхности ножевого барабана 26 закреплены восемью болтами М 12х40 с потайными полусферическими головками, шайбами 12 65Г и гайками М12 (см. фиг.2). Пара двухрядных самоустанавливающихся шарикоподшипников разовой смазки вместе с корпусами подшипников 35 установлена на задних концах продольных брусьев 36 H-образной рамы 30. Цапфы 28 катка 25 и барабана 26 смонтированы в корпусах 29 и 35 подшипников качения H-образной рамы 30. H-образная рама 30 каждой секции рабочих органов 7-11 содержит два параллельных бруса 36 и арочную балку 37. Арочная балка 37 H-образной рамы 30 соединена горизонтальным шарниром 38, геометрическая ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейнами 39 и 40 коротких поводков 20,21 и длинных поводков 22-24, связанных шарнирно осями с рамой 1. Таким образом кронштейн поводка связан шарнирно осью с рамой 1.

Культиватор работает следующим образом.

Гусеничный трактор класса тяги 3,0 тс (ДТ-75М, ДТ-175С, ВТ-100, Т-150 и др.) задним ходом подают к прицепному устройству 2 и пальцем соединяют фаркоп трактора со скобой культиватора. От выносной левой секции гидрораспределителя трактора протягивают один шланг высокого давления к силовому цилиндру механизма 6. Проверяют сапун этого цилиндра. Далее трактор раму 1 с опорными колесами 3 и 4 накатывает на доски толщиной 25 мм, поднимая ее над площадкой на 2,5 см. Винтовыми механизмами 5 выставляют горизонтально поперечный брус рамы 1. Нажимными штангами поводков 20-24 добиваются такого положения, чтобы гладкие цилиндрические катки 25 и ножевые барабаны 26 касались поверхности регулировочной площадки по всей длине своих образующих. Далее проверяют техническое состояние лезвий сменных оборотных ножей 32 на поверхности цилиндра ножевого барабана 26 в секциях 7-11. При толщине режущей кромки лезвия 33 свыше 2,0 мм нож 23 переставляют в новое положение, используя при этом лезвие 34 этого же ножа 32. В полости катка 25 и ножевого барабана 26 через заливные пробки 31 заливают, соответственно, до 79 и 75 л воды. Это увеличивает усилие, действующее на лезвия 33 (34) ножей 32.

На поле с сильно развитыми стеблями сорных растений трактор перемещается на заданной передаче по его поверхности. Каток 25 при встрече со стеблями подминает их под себя, максимально приближая к поверхности поля. При перемещении катка 25 стебли удерживаются в напряженном, относительно корней, положении за счет своей длины. Последовательно установленный за катком 25 ножевой барабан 26 режущими кромками своих лезвий 34 производит рубку стеблей с шагом 175 мм. Разрубленные стебли остаются на поверхности поля, создавая при этом мульчирующий слой и, при высыхании, не оказывают вредного (отрицательного) воздействия на работу дисковых сошников зерновых сеялок СЗ-3,6 или их модификаций. Шарнир 38 арочной балки 37 и ось соединения поводков 20-24 в кронштейнах 19 рамы 1 обеспечивают копирование рельефа поля и устойчивое выполнение технологического процесса механического уничтожения сорняков. Влажность почвы в верхнем ее слое не оказывает существенного влияния на выполнение технологического процесса - механического подавления сорной растительности.

При демонтаже сменных секций 7-11 рабочих органов с катками 25 и барабанами 26 с рамы 1, культиватор можно использовать со стрельчатыми лапами шириной захвата 270 и 330 мм как паровой культиватор для обработки незасоренных полей.

Изложенные сведения свидетельствуют о возможности выполнения заявленного изобретения.

Изобретение предназначено для обработки паровых полей, заросших сорняками, и может быть использовано в сельском хозяйстве. Культиватор содержит раму с установленными на ней секциями сменных рабочих органов. Каждая секция рабочего органа образована последовательно установленными гладкими цилиндрическими катками и ножевым барабаном. Цапфы катка и барабана смонтированы в корпусах подшипников на Н-образной раме. Арочная балка Н-образной рамы соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном короткого или длинного поводка, связанного шарнирно осью с рамой. Ножевой барабан снабжен сменными оборотными ножами, выполненными из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями на кромках для перерезания растительности. Углы заточки лезвий Г-образных профилей выполнены меньше 25^o. Такое конструктивное выполнение позволяет повысить производительность культиватора, снизить тяговое сопротивление и повысить качество работы. 3 ил.

Культиватор, содержащий раму с установленными на ней секциями, каждая из которых образована последовательно расположенными рабочими органами, оси которых смонтированы с возможностью вращения на Н-образной раме, поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка, связанного шарнирно осью с рамой, отличающийся тем, что каждая секция рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, последний из которых снабжен сменными оборотными ножами, выполненными из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями на кромках с углами заточки меньше 25^o.