КУЛЬТИВАТОР Российский патент 2001 года по МПК A01B33/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы на приусадебных участках или фермерских хозяйствах.

Известен культиватор, содержащий рукоятки, двигатель с выходным валом, на котором смонтированы рабочие органы (см. каталог "Средства малой механизации в растениеводстве и животноводстве", Москва, 1993, стр.6-7). При работе данного культиватора рабочие органы врезаются в почву сверху, как бы придавливая ее, кроме того оператор перемещается по уже обработанной почве.

Недостатками известного культиватора являются некачественная обработка почвы, плохое измельчение сорняков и их заделывание в почву, большой собственный вес, плохая управляемость и необходимость наличия догружателя.

Наиболее близким аналогом является ручной культиватор, содержащий рукояти, защитный кожух, двигатель с вертикальным выходным валом, на котором смонтированы рабочие органы, каждый из которых выполнен в виде диска, лезвие которого имеет тарельчатую форму с выступающей центральной и плоской частями, причем диски закреплены на ступице своей центральной частью, а плоская часть лезвия диска имеет десять радиально направленных треугольных зубьев, один из которых выполнен плоским и расположен в плоскости с плоской частью, а остальные девять зубьев имеют три типа конфигурации, из которых три зуба первого типа изогнуты по простой кривой в направлении выступающей центральной части, три зуба второго типа изогнуты по сложной кривой - основание зуба изогнуто в направлении от выступающей части, а вершина - к выступающей части, и три зуба третьего типа изогнуты по простой кривой в направлении от выступающей центральной части, причем зубья трех типов расположены по окружности диска за плоским зубом в чередующемся порядке (Вспахиватель культиватор "Мантис". Руководство по эксплуатации, "АгроУм, printed in USA, 31.12.1997 г.).

Недостатком этого культиватора является недостаточное измельчение почвы, растительных остатков и их перемешивание.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков в крошении почвы, измельчении сорной растительности и их тщательной заделке и перемешивании, легкая управляемость и комфортность в эксплуатации.

Технический результат - повышение качества обработки почвы и уничтожение сорной растительности, а также снижение трудозатрат по уходу за содержанием почвы на участке.

Это достигается тем, что культиватор содержит рукоятки, защитный кожух, двигатель с механизмом привода рабочих органов, каждый из которых выполнен в виде диска, лезвие которого имеет тарельчатую форму с выступающей центральной и плоской частями, причем каждый диск закреплен на ступице своей центральной частью, а плоская часть лезвия диска имеет десять радиально направленных треугольных зубьев, один из которых выполнен плоским и расположен в одной плоскости с плоской частью, а остальные девять зубьев имеют три типа конфигурации, из которых три зуба первого типа изогнуты по простой кривой в направлении выступающей центральной части, три зуба второго типа - изогнуты по сложной кривой - основание изогнуто в направлении от выступающей части, а вершина изогнута к выступающей части, и три зуба третьего типа изогнуты по простой кривой в направлении от выступающей центральной части, причем зубья трех типов расположены по окружности диска за плоским зубом в чередующемся порядке. Рама культиватора выполнена в виде L-образного полого элемента, в верхней части которого закреплен двигатель, а на нижней полке этого элемента установлены рабочие органы, механизм привода которых размещен в полом элементе, а рукоятки закреплены в средней части стойки L-образного элемента, при этом расстояние "В" по горизонтали между осью рабочих органов и точкой крепления рукояток находится в пределах радиуса рабочего органа, причем диаметр дисков D и расстояние L по горизонтали между их плоскими частями находится в соотношении D/L=3,5-4, а диаметр диска D и длина l его зубьев выбирается в соотношении D/l= 3-4. Расстояние "В" между вертикальной осью рабочего органа и поперечной вертикальной плоскостью крепления рукояток может быть равно половине радиуса рабочего органа.

На фиг. 1 изображен культиватор, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - рабочий орган, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид спереди; на фиг. 5 - прямой зуб; на фиг. 6 - зуб первого типа; на фиг. 7 - зуб второго типа; на фиг. 8 - зуб третьего типа.

Культиватор содержит рукоятки 1, защитный кожух 2, двигатель 3, раму 5. На раме 5 на ее нижней полке установлены рабочие органы. Каждый рабочий орган выполнен в виде диска 6, лезвие которого имеет тарельчатую форму с выступающей центральной 7 и плоской 8 частями. Лезвие диска 6 на плоской части имеет десять радиально направленных треугольных зубьев. Зубья выполнены в виде остроугольного треугольника, стороны которого являются режущими кромками, одна из которых "А" расположена диаметрально, а режущая кромка "Б" расположена тангенциально относительно одного из диаметров плоской периферийной части диска. Один зуб 9 выполнен плоским и расположен в одной плоскости с плоской частью 8 лезвия. Остальные девять зубьев выполнены трех конфигураций, из которых три зуба 10 первого типа изогнуты по простой кривой в направлении выступающей центральной части. Три зуба 11 второго типа изогнуты по сложной кривой - основание изогнуто в направлении от выступающей центральной части, а вершина - к выступающей части. Три зуба 12 третьего типа изогнуты по простой кривой в направлении от выступающей центральной части. Рама 5 выполнена в виде L-образного полого элемента, на верхней части которого закреплен двигатель 3, а внутри полого элемента размещен механизм привода рабочих органов. На нижней полке L-образного элемента установлены рабочие органы. В средней части стойки и L-образного элемента закреплены рукоятки 1 и защитный кожух 2. Расстояние "В" по горизонтали между осью рабочих органов и точкой крепления рукояток 1 к раме 5 находится в пределах радиуса рабочего органа. Такое расположение центра вращения рабочих органов, а следовательно, и зоны вхождения рабочих органов в почву, относительно точки крепления рукояток 1 на раме 5, обеспечивает хорошую маневренность культиватора в целом, его управляемость, а также быстрое и легкое изменение направление движения культиватора, что обеспечивает его беспрепятственную работу движением оператора назад. Такая работа культиватора исключает движение оператора по уже обработанной полосе участка. Диаметр D дисков 6 и расстояние L по горизонтали между их плоскими частями 8 находятся в соотношении D/L= 3,5-4,5, а диаметр D дисков 6 и длина 1 его зубьев 9-12 находится в соотношении D/l=3-4, что обеспечивает размещение следов от зубьев по длине гона с расстоянием между ними, равным 0,5-1,5 см, и исключает оставление огрехов, а также слишком глубокое заглубление зубьев в почву и повреждение корневой системы культурных растений соответственно.

Расстояние "B", в частном случае, равно половине радиуса рабочего органа.

Культиватор работает следующим образом.

Культиватор устанавливают в начале обрабатываемого ряда и включают двигатель, рабочий орган начинает вращаться. Оператор за рукоятки 1 перемещает культиватор вперед, назад и вдоль продольной оси участка (по принципу работы пылесоса), т.е. периодически меняет направление поступательного движения культиватора. При этом после обработки одного участка осуществляют перемещение культиватора в сторону оператора т.е. исключается уплотнение уже обработанного участка. Зубья 9, 19, 11, 12, дисков 6 врезаются в почву. При установке рабочего органа таким образом, что зуб в почву входит диаметральными лезвиями "Л", культиватор производит измельчение, перемешивание с одновременным перемещением выбросом почвы в сторону, образуя тем самым измельченные вспушенные гребни. При установке рабочего органа таким образом, что зуб в почву входит тангенциальными лезвиями "Б", культиватор производит эффективное измельчение растительных остатков, их заделку в почву, вследствие чего образуется более выровненная поверхность гона. За счет различного типа конфигурации зубьев 9, 19, 11, 12 (различной изогнутости) и расположения их по окружности в чередующемся порядке, происходит внедрение зубьев в почву под различными углами резания с формированием взрыхленных полосок, образованных следами зубьев, расстояния между которыми 0,5 -1,5 см. Таким образом, по длине и ширине гона участка вся поверхность почвы рыхлится с перемешиванием растительных остатков. За счет перемещения рабочего органа вперед, назад и вдоль продольной оси обрабатываемого участка оставляемые следами зубьев полоски формируются параллельно и/или под углом друг к другу по длине и ширине гона участка, т.е. вся поверхность участка обрабатывается без огрехов, а обрабатываемая почва измельчается и вспушивается с заделыванием сорной растительности. Выполнение соотношения (D/L) диаметра дисков (D) и расстояния (L) по горизонтали между их плоскими частями равным 3,5-4,5 обеспечивает размещение следов от зубьев по длине гона с расстоянием между ними, равным 0,5-1,5 см, а соотношение (D/l) между диаметром диска (D) и длиной (l) его зубьев, равное 3,0-4,0, исключает слишком глубокое заглубление зубьев в почву и повреждение корневой системы культурных растений. Размещение оси рабочих органов и точки крепления рукояток 1 к раме 5 на расстоянии "В" по горизонтали в пределах радиуса рабочего органа обеспечивает легкую управляемость культиватора, не требующую приложения физических сил оператора. Наиболее оптимальным расстоянием "В" между осью рабочих органов и точкой крепления рукояток 1 к раме 5 является расстояние, равное половине радиуса рабочего органа.

При работе культиватору сообщают перемещение вперед назад и вдоль продольной оси участка, сохраняя при этом периодическое перемещение культиватора после обработки одного участка на оператора. При таком управлении работой культиватора его рабочие органы, вращаясь в сторону, противоположную основному направлению движения культиватора, входят в почву уже разработанную, взрыхленную, а выходят в необработанной части гона. Такой выход рабочих органов как бы поднимает, вспушивает необработанный пласт почвы снизу, из глубины пласта, тем самым способствует эффективной аэрации почвы, ее крошению и перемешиванию, производя подъем нижних слоев пласта почвы. Это обеспечивает хорошую вспушенность почвы на значительную глубину, без уплотнения самой почвы входящими рабочими органами, а не только ее поверхности.

Перемещение культиватора вперед, назад и вдоль продольной оси участка с последующим его прогоном назад на следующий участок исключает уплотнение оператором уже обработанной рабочим органом почвы предыдущего участка. Такое перемещение культиватора по полю обеспечивает качественную обработку почвы, эффективное измельчение растительных остатков и их заделку в почву. При работе предложенного культиватора оператор движется назад, как бы перемещая культиватор на себя, при этом направление вращения рабочего органа культиватора противоположно направлению поступательного движения культиватора.

Использование изобретения позволяет повысить качество обработки почвы за счет улучшения степени крошения и измельчения почвы, исключения огрехов, уплотнения уже обработанной поверхности, заделки измельченных растительных остатков.

Изобретение предназначено для обработки почвы и может быть использовано в сельском хозяйстве. Культиватор имеет раму, выполненную в виде L-образного элемента. В верхней части этого элемента закреплен двигатель, а на нижней полке этого элемента закреплены рабочие органы. Механизм привода размещен в полном элементе, а рукоятки закреплены в средней части стойки L-образного элемента. Рабочие органы выполнены в виде дисков с зубьями, отогнутыми в разные стороны. Расстояние по горизонтали между вертикальной осью рабочих органов и поперечной вертикальной плоскостью крепления рукояток выбирается в пределах радиуса рабочих органов. Ось рабочих органов расположена между свободными концами рукояток и местом их закрепления на раме. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество обработки почвы. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Культиватор, содержащий раму, на которой закреплены рукоятки, защитный кожух, двигатель с механизмом привода рабочих органов, каждый из которых выполнен в виде диска, лезвие которого имеет тарельчатую форму с выступающей центральной и плоской частями, причем каждый диск закреплен на ступице своей центральной частью, а плоская часть лезвия диска имеет десять радиально направленных треугольных зубьев, один из которых выполнен плоским и расположен в одной плоскости с плоской частью, а остальные девять зубьев имеют три типа конфигурации, из которых три зуба первого типа изогнуты по простой кривой в направлении выступающей центральной части, три зуба второго типа изогнуты по сложной кривой - основание зуба изогнуто в направлении от выступающей части, а вершин - к выступающей части, и три зуба третьего типа изогнуты по простой кривой в направлении от выступающей части, причем зубья трех типов расположены по окружности диска за плоским зубом в чередующемся порядке, отличающийся тем, что рама выполнена в виде L-образного полого элемента, в верхней части которого закреплен двигатель, а на нижней полке этого элемента установлены рабочие органы, механизм привода которых размещен в полом элементе, а рукоятки закреплены в средней части стойки L-образного элемента, при этом расстояние В по горизонтали между осью рабочих органов и точкой крепления рукояток находится в пределах радиуса рабочего органа, причем диаметр дисков D и расстояние L по горизонтали между их плоскими частями находятся в соотношении D/L = 3,5 - 4,5, а диаметр D диска и длина l его зубьев - в соотношении D/l = 3,0 - 4,0. 2. Культиватор по п.1, отличающийся тем, что расстояние В по горизонтали между осью рабочего органа и точкой крепления рукояток к раме равно половине радиуса рабочего органа.