ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2001 года по МПК A01B49/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям с комбинированными дисковыми и глубокорыхлительными рабочими органами, предназначенными для предпосевной обработки почвы под различные сельскохозяйственные культуры, а также дискования почвы в садах, виноградниках, ягодниках и питомниках.

Известны различные конструкции дисковых борон и комбинированных орудий, составленных из дисковых батарей и рыхлителей. В качестве аналогов можно привести "Навесную дисковую борону" по а.с. СССР N 1410873, "Дисковую борону" по а.с. СССР N 1556554, N 1417808, N 1491357, патент США N 4452319 и N 4423789, патент ФРГ N 3509563, патент Японии N 63-28561, далее "Комбинированное почвообрабатывающее орудие" по а. с. СССР N 519154, N 184020, N 152978, N 747667, патент Франции N 2267633 и др.

Известна дисковая борона с поворачивающимися дисковыми катками по патенту ГДР N 204380, кл. A 01 В 21/08 от 30.11.83, в которой использована установка центрального поворотного круга между рамой дисковой бороны и дисковыми катками, которые закреплены на вспомогательной раме так, что могут поворачиваться для регулировки угла атаки (работы), причем вспомогательная рама подогнана к поворотному кругу и фиксирована с помощью запирающего устройства относительно рамы дисковой бороны.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности самопроизвольных колебаний катков, то есть самопроизвольного регулирования угла атаки (работы) под воздействием переменного сопротивления обрабатываемой почвы, что не предусмотрено в конструкции устройства. Кроме того, в конструкции прототипа не предусмотрено также и устранение фактора выглубления катков. Как известно, дисковые бороны и особенно тяжелые дисковые бороны различных конструкций во избежание выглубления орудия в процессе работы используют либо балласт, либо дополнительные элементы в конструкции для обеспечения устойчивости работы в вертикальной плоскости, то есть сохранения постоянства глубины хода орудия. В прототипе же очевидно выглубление всего орудия как в плавающем рабочем положении штока гидроцилиндра, так и "мертвом" положении особенно на среднетяжелых и тяжелых почвах.

Таким образом, отмеченные недостатки прототипа не дадут требуемого качества обработки почвы и сохранения глубины хода орудия.

Предлагаемое устройство, устраняя отмеченные недостатки прототипа, вместе с тем наряду с обеспечением требуемого агротехникой качества обработки и устойчивости (постоянства) глубины хода орудия за счет использования долотообразных плоскорежущих лап глубокорыхлителей, расположенных под дисками передних и задних пар секций, закрепленных к поворотной в горизонтальной плоскости раме, выполняют одновременно с подрезанием и рыхлением пласта почвы функцию стабилизатора глубины хода. Этим самым реализуются такие положительные признаки, как самоочищение рабочих органов от залипания почвы и забивания их растительными остатками в процессе самопроизвольных колебаний, а также снижение общего сопротивления почвы рабочим органам за счет чередования нагрузки от одного крыла к другому, от одной секции к другой, исключая при этом возможность восприятия каждым из крыльев секций дисков максимальной нагрузки от сопротивления почвы, что обусловлено конструктивным расположением одной секции дисков относительно другой в каждой паре и асимметрией расположения передней пары секций дисков и лап относительно последующей задней пары секций дисков и лап.

Целью изобретения является повышение качества обработки почвы, устойчивости в продольно-вертикальной плоскости движения рабочих органов и снижение сопротивления почвы.

Это достигается тем, что устройство, содержащее раму, опорные колеса, гидроцилиндр подъема и опускания орудия, центральные шарниры и переднюю и заднюю секции дисковых батарей, снабжено плоскорежущими глубокорыхлительными лапами, а каждая пара секций дисковых батарей имеет поворотную раму, каждая из которых установлена на раме посредством центрального шарнира и с возможностью колебаний, причем передняя и задняя секции установлены асимметрично.

При этом плоскорежущие глубокорыхлительные лапы жестко закреплены на передней и задней поворотных рамах, расположены непосредственно под дисками батарей и имеют соответствующий угол раствора 2 Φ, равный углу раствора передней спереди по направлению движения и задней сзади по направлению движения пары секций дисковых батарей.

На фиг. 1 изображено почвообрабатывающее орудие, вид сбоку;
на фиг. 2 - то же, в фазе ограничений крайних колебаний дисковых батарей и глубокорыхлителей в направлении против часовой стрелки, вид сверху;
на фиг. 3 - то же, в фазе средних равновесных колебаний дисковых батарей и глубокорыхлителей, вид сверху;
на фиг. 4 - то же, в фазе ограничения крайних колебаний дисковых батарей и глубокорыхлителей в направлении по часовой стрелке, вид сверху.

Почвообрабатывающее орудие состоит из рамы 1 с прицепом 2, гидроцилиндра 3 подъема и опускания орудия, кривошипа 4, опорных колес 5, двух центральных шарниров 6, 7, двух поворотных рам 8, 9 с водилами 10 и копирами колебаний 11, передней и задней пары секций дисковых батарей 12, 13 и передней и задней пары долотообразных плоскорезно-глубокорыхлительных лап 14, 15.

На раме 1 с прицепом 2 к трактору в ее задней части по продольной оси симметрии установлен гидроцилиндр 3 подъема в транспортное и опускания в рабочее положения орудия посредством штока гидроцилиндра 3, соединенного с кривошипом 4, который связан с концевым поперечным брусом с установленными на нем опорно-регулировочными колесами 5 для установки заданной глубины хода рабочих органов. В передней и средней части рамы 1 по продольной оси симметрии соответственно установлены передний и задний центральные шарниры 6 и 7, на вертикальных осях которых под рамой 1 закреплены передняя и задняя поворотные рамы 8 и 9 в горизонтальной плоскости движения. Сидящие в центральных шарнирах 6, 7 горизонтальные поворотные рамы 8 (передняя) и 9 (задняя) по концам выполнены в виде изогнутых под прямым углом вертикальных водил 10, которые в свою очередь посажены в подшипники копиров 11. Копиры колебаний 11 симметрично расположены на раме 1 в ее передней и средней части и выполнены в виде дугообразных пазов с помещенными в них подшипниками качения и с радиусами вращения передних вокруг вертикальной оси переднего центрального шарнира 6 и задних вокруг оси заднего центрального шарнира 7. Сектор дуги каждого копира колебаний 11 ограничен углом в 32-30^o, соответствующим амплитуде возможных колебаний передней и задней пары дисковых батарей 12, 13 и долотообразных плоскорезов - глубокорыхлителей 14, 15, имеющих одинаковые углы раствора 2 Φ = 148-150^o. Каждая пара дисковых батарей 12 (передняя) и 13 (задняя) закреплена к своей поворотной раме 8 (передней) и 9 (задней) посредством промежуточных жестких вертикальных стоек.

Секции дисковых батарей 12, 13 установлены так, что крайние нижние положения левых секций соответствуют крайним верхним положениям правых секций, и наоборот. В передней паре каждая глубокорыхлительная лапа 14 закреплена к поворотной раме 8 в ее центральной части с перекрытием внутренних крыльев и расположена непосредственно под дисками батарей на большей глубине. В задней паре каждая глубокорыхлительная лапа 15 закреплена к поворотной раме 9 в концевой части каждой со смещением от продольной оси симметрии и расположена также непосредственно на большой глубине под дисками батареи. Угол раствора крыльев лап глубокорыхлителей 14, 15 равен углу раствора передней 12 спереди по направлению движения и задней 13 сзади по направлению движения пары секций дисковых батарей.

Технологически процесс работы устройства включает: перевод рамы 1 из транспортного положения в рабочее посредством гидроцилиндра 3 с постепенным заглублением по ходу движения агрегата глубокорыхлительных лап 14, 15 и затем дисковых батарей 12, 13 в почву; при этом, одновременно принимая нагрузку от сопротивления почвенного пласта, комбинированные рабочие органы 14, 15 и 12, 13 совершают вынужденные колебания в силу попеременного и непрерывного изменения углов атаки крыльев лап и дисковых батарей в заданных конструктивно рабочих фазах: I фазы (фиг. 2) ограничений колебаний в крайних точках копиров 11 всех рабочих органов 12, 13 и 14, 15 в направлении против часовой стрелки; II-й фазы (фиг. 3) равновесных колебаний рабочих органов 12, 13 и 14, 15, которые соответствуют одинаковым средневзвешенным значениям углов атаки; и III-й фазы (фиг. 4) ограничения крайних колебаний рабочих органов 12, 13 и 14, 15 в направлении по часовой стрелке.

Глубокорыхлительные лапы 14, 15 подрезают почвенный пласт и корневищные сорняки, удерживая заданную глубину хода, рыхлят почву и под воздействием воспринимаемого и чередуемого в крыльях их переменного сопротивления производят вынужденные колебания, которые передаются через каждую поворотную раму 8, 9 через водила 10 и копиры 11 на общую раму 1, также как и секции дисковых батарей, которые при этом разрушают крупные комки, рыхлят подрезанный пласт почвы уже в верхнем слое, подрезают и измельчают сорняки, заделывая их в почву, а в процессе самопроизвольных колебаний рабочие поверхности дисков и лап самоочищаются от налипшей почвы (точнее налипающей почвы) и при этом они как бы сами сбрасывают с себя зависающие сорные и растительные остатки. Вместе с тем вынужденные колебания рабочих органов 12, 13 и 14, 15 в почве сопровождаются постоянным изменением сопротивления, то есть уменьшением и незначительным повышением, которые тут же снижают общую нагрузку на каждый рабочий орган 12, 13 и 14, 15. Полученный эффект уравновешивания и стремления к равновесию в конкретном случае реализуется снижением общего сопротивления почвенного пласта, передаваемого через раму 1 орудия на тягу трактора.

Технологические и конструктивные особенности устройства, таким образом, реализуют общий эффект, определяемый с одной стороны повышением качества обработки почвы, постоянством глубины хода рабочих органов, снижением сопротивления почвы, а с другой стороны компактностью компоновки рабочих органов и короткой продольной базой, обеспечивающими легкость управления и маневренность агрегата в работе.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для предпосевной обработки почвы под различные сельскохозяйственные культуры, а также дискования почвы в садах, виноградниках, ягодниках и питомниках. Орудие состоит из рамы, опорных колес, гидроцилиндра подъема и опускания орудия, центрального шарнира с поворотной рамой и с копирами колебаний, секций дисковых батарей и плоскорежущих лап. Передняя и задняя пары дисковых батарей расположены относительно друг друга асимметрично. На поворотной раме передних и задних дисковых батарей установлены глубокорыхлительные лапы, расположенные непосредственно под дисками батарей и имеющие одинаковый угол раствора крыльев с углом раствора каждой пары дисковых батарей. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить повышение качества обработки почвы, устойчивость орудия в продольно-вертикальной плоскости движения, предотвращая фактор выглубления дисков, снизить тяговое сопротивление и самоочищение рабочих органов от залипания почвой и забивания растительными остатками. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Почвообрабатывающее орудие, включающее раму, опорные колеса, гидроцилиндр подъема и опускания орудия, центральные шарниры и переднюю и заднюю секции дисковых батарей, отличающееся тем, что орудие снабжено плоскорежущими глубокорыхлительными лапами, при этом каждая пара секций дисковых батарей имеет поворотную раму, каждая из которых установлена на раме посредством центрального шарнира и с возможностью колебаний, причем передняя и задняя секции дисковых батарей установлены асимметрично так, что крайним нижним положениям левых секций соответствуют крайние верхние положения правых секций. 2. Орудие по п. 1, отличающееся тем, что плоскорежущие глубокорыхлительные лапы жестко закреплены на передней и задней поворотных рамах, расположены непосредственно под дисками батарей и имеют угол раствора 2 Φ, равный углу раствора передней спереди по направлению движения и задней сзади по направлению движения пары секций дисковых батарей.