КУЛЬТИВАТОР Российский патент 2001 года по МПК A01B49/02 A01B35/00 

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

Известен культиватор, содержащий поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями, каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, выполненные в виде стрельчатых лап двух типоразмеров с различной шириной захвата, в котором согласно изобретению стрельчатые лапы с различной шириной захвата выполнены плоскорежущими с углом крошения 15^o, при этом отношение ширины захвата большей лапы к меньшей составляет 1,8-2,0, а число лап большего и меньшего захвата одинаково; позади лап установлены бороны с регулируемой переменной шириной захвата; секции установлены на брусе с переменным шагом (RU, патент N 2013909. C1. МПК⁵ A 01 B 39/18. Культиватор //Ситников А.И., Винокуров М.Е., Пастушков В.И. и др. Заявлено 15.04.1992, опубликовано 15.06.1994).

К недостаткам культиватора при его настройке для обработки верхнего слоя почвы относятся большое тяговое сопротивление и низкое качество обработки паровых полей, заросших сорной растительностью. Сорняки нависают на стойки плоскорежущих лап. Нависшие стебли и корни сорняков обволакивают стойки. На каждой стойке образуется ком растительных остатков вперемешку с верхним слоем почвы. После прохода культиватора за каждой стойкой остается канава. Рама культиватора "всплывает" над поверхностью поля. Этим нарушается весь технологический процесс культивации паровых полей.

Известен также рабочий орган культиватора, включающий стойку с закрепленными на ней крыльями лап, в котором, с целью улучшения крошения почвы и уменьшения обволакивания стойки сорняками, между крыльями лап установлен с возможностью свободного вращения игольчатый диск; стойка рабочего органа выполнена П-образной (SU, авторское свидетельство N 422365 М.кл. A 01 B 35/18. Рабочий орган культиватора //В.Ф.Линьков, В.В.Попов, А.Ф.Семин, М.П. Климов. Заявлено 11.12.1972, опубликовано 05.04.1974).

При встрече свободно вращающегося игольчатого диска со стеблями сорняков и растительными остатками последние забивают пространство между носком лапы и стойки. Заторможенный диск в стойке резко повышает тяговое сопротивление рабочего органа.

Известен также рабочий орган культиватора, включающей стойку с лапой, расположенное перед стойкой и зацепленное на лапе приспособление для предохранения стойки от забивания растительными остатками, в котором, с целью повышения качества работы и снижения тягового сопротивления рабочего органа, приспособление выполнено в виде стержня, который закреплен на носке лапы, а его ось расположена под углом к плоскости симметрии лапы (SU, авторское свидетельство N 898967. М.кл.³ A 01 B 35/26. Рабочий орган культиватора //В.В. Еремин, П. А. Хегай, В. А. Соколов и др. Заявлено 14.05.1979, опубликовано 23.01.1982).

Описанное приспособление лишь приподнимает корни сорняков и стебли надземных побегов над лапой. Оно не устраняет нависание последних на стойку стрельчатой лапы.

Кроме этого известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий рабочий элемент и устройство для отвода растительных остатков, состоящее по меньшей мере из одного стержня, нижний конец которого закреплен на рабочем элементе, а верхний конец направлен в сторону, противоположную движению орудия, и выполнен отогнутым от рабочего элемента в поперечном направлении, в котором, с целью повышения производительности орудия, нижний конец стержня закреплен в верхней части передней кромки рабочего элемента, направлен в сторону, противоположную направлению движения орудия, и выполнен отогнутым вниз (SU, авторское свидетельство N 1367877. М.кл.⁴ A 01 B 35/26. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия //В.С.Глуховский, В.И.Ветохин, В. Н.Данченко и др. Заявлено 15.04.1986, опубликовано 23.01.1988).

Несмотря на то, что верхний конец стержня отогнут в бок от стойки, стержнем отводится в бок лишь незначительное количество короткостержневых сорняков. 80-90% стеблей и корней сорняков нависают на стойке и тем самым нарушаются все технологические процессы при обработке паровых полей.

Известен также прицепной гидрофицированный культиватор КПС-4 для сплошного предпосевного рыхления и подрезания сорняков с одновременным боронованием на скоростях до 12 км/ч во всех почвенно-климатических зонах, содержащий раму, сницу, опорные колеса с винтовыми механизмами регулирования глубины хода рабочих органов, короткие и длинные грядили, стойки со стрельчатыми лапами, приспособление для навески зубовых борон и силовой гидроцилиндр для перевода стрельчатых лап и борон из рабочего положения в транспортное (см. Карпенко А.Н. Сельскохозяйственные машины /А.Н.Карпенко, А.А. Зеленев, В.М.Халанский. - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - 472 с. , ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений). - С. 70-72, рис. Ш.7. Прицепной культиватор КПС-4). Этот культиватор нами принят за ближайший аналог.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся низкое качество предпосевной обработки паровых полей в летний период.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение качества обработки засоренных паровых полей.

Технический результат - повышение производительности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном культиваторе, включающем раму, сницу, опорные колеса с винтовыми механизмами регулировки глубины хода рабочих органов, короткие и длинные грядили, стойки со стрельчатыми лапами, приспособление для навески зубовых борон или шлейфа и силовой гидроцилиндр для перевода стрельчатых лап и борон из рабочего положения в транспортное, согласно изобретению каждый грядиль снабжен возможностью смещения в продольно-вертикальной плоскости стебле- и корнерезом, установленным посредством упругого элемента перед стойкой стрельчатой лапы выше и спереди ее носка.

За счет того, что перед носком стрельчатой лапы каждой стойки на коротких к длинных поводках размещены стебле- и корнерезы, достигается вышеуказанный 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 на 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, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога 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 схематично изображен культиватор, вид сбоку.

На фиг. 2 - то же, вид в плане.

На фиг. 3 - положение стебле- и корнереза на грядиле, вид сбоку.

На фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

На фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3.

На фиг. 6 - узел I на фиг. 3.

На фиг. 7 показан процесс взаимодействия стебле- и корнереза с почвой.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Культиватор для сплошной обработки верхнего слоя почвы, преимущественно для предпосевной подготовки с созданием семенного ложа и уничтожения сорной растительности (см. фиг. 1 и 2), содержит раму 1, сницу 2, опорные колеса 3 с винтовыми механизмами 4 регулирования глубины хода рабочих органов, короткие грядили 5, длинные грядили 6, стойки 7 со стрельчатыми лапами 8, приспособление 9 для навески зубовых борон или шлейфа, силовой гидроцилиндр 10 для перевода стрельчатых лап 8 и борон (шлейфа) из рабочего положения в транспортное.

Каждый грядиль 5 (6) снабжен стебле- и корнерезом 11 (см. фиг. 1-7). Стебле- и корнерез 11 установлен посредством упругого элемента 12. Упругий элемент 12 имеет устройство, ограничивающее его предельные перемещения. Стебле- и корнерез 11 имеет возможность смещения в продольно-вертикальной плоскости. Это достигается тем, что стебле- и корнерез 11 установлен на грядилях 5 и 6 посредством стойки 13 и хомута 14. Верхний конец упругого элемента 12 закреплен болтами 15 на нижнем конце стойки 13. На нижнем конце упругого элемента 12 стебле- и корнереза 11 установлен нож 16 с двугранным лезвием 17. Режущая кромка 18 лезвия 17 на виде сбоку имеет форму синусоиды. Угол заточки лезвия 17 выполнен меньше 15^o. Нож 16 выполнен из углеродистой конструкционной стали и подвержен термообработке. Нижняя кромка ножа 16 стебле- и корнереза 11 установлена выше на z₁ носка стрельчатой лапы 8 и спереди ее на величину x₁ (см. фиг. 3 и 5).

Культиватор работает следующим образом.

При культивации заросших сорной растительностью паровых полей, спереди каждой стойки 7 стрельчатой лапы 8 на грядилях 5 и 6 монтируют стебле- и корнерезы 11. Глубину хода (a-z₁) нижнего конца ножа 16 стебле- и корнереза 11 устанавливают с учетом степени засоренности парового поля. Для этого механизатор, обслуживающий почвообрабатывающий агрегат, при ослабленных гайках хомута 14 смещает стойки 13 вверх или вниз относительно грядиля 5 (6). Удаление (x₁) ножа 16 от носка стрельчатой лапы 8 определяют экспериментально (опытным путем) с учетом влажности верхнего слоя и особенностей строения корневых систем сорняков. При установившемся движении культиватора упругий элемент 12 стебле- и корнереза 11 отклоняет надземные побеги сорняков влево и вправо от стойки 7 стрельчатой лапы 8. Нависшие стебли сползают по плоской поверхности упругого элемента 12 вниз в направлении ножа 16. Нависшие стебли в дальнейшем перемещаются (скользят вниз) по упругому элементу 12 до поверхности поля. Режущей кромкой 18 двустороннего лезвия стебли на поверхности поля разрезаются на части. Резание надземных побегов происходит на упругой основе. Одновременно с этим погруженной частью лезвия 17 ножа 16 происходит резание корневых систем сорняков в верхнем слое почвы. Быстроизменяющиеся условия работы приводят к тому, что нож 16 работает в режиме колебаний. Разрезанные стебли и корни за ножом 16 смещаются в боковых направлениях от стойки 7. Лезвиями стрельчатой лапы 8 по ширине ее захвата подрезаются сорняки и крошится верхний слой почвы на глубину 6-8 см. Шлейфом приспособления 9 надземные побеги отклоняются в сторожу движения культиватора. Надземные побеги увядают и высыхают на поверхности поля и в дальнейшем не препятствуют процессу посева зерновых колосовых. При работе культиватора в ранневесенний период предлагаемый стебле- и корнерез 11 исключает залипание влажной почвы на стойках 7.

Таким образом, вышеизложенные 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 нижеизложенной 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.

Изобретение предназначено для обработки паровых полей, засоренных сорной растительностью, и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. Культиватор содержит раму, сницу, опорные колеса с винтовыми механизмами регулирования глубины хода рабочих органов, короткие и длинные грядили, стойки со стрельчатыми лапами, приспособление для навески зубовых борон и силовой гидроцилиндр для перевода стрельчатых лап и борон (шлейфа) из рабочего положения в транспортное. Каждый грядиль снабжен стебле- и корнерезом. Стебле- и корнерез установлен посредством упругого элемента перед стойкой стрельчатой лапы выше и спереди ее носка. Упругий элемент стебле- и корнереза снабжен возможностью смещения в продольно-вертикальной плоскости. Такое конструктивное выполнение позволит повысить производительность культиватора. 7 ил.

Культиватор, содержащий раму, сницу, опорные колеса с винтовыми механизмами регулирования глубины хода рабочих органов, короткие и длинные грядили, стойки со стрельчатыми лапами, приспособление для навески зубовых борон (шлейфа) и силовой гидроцилиндр для перевода стрельчатых лап и борон из рабочего положения в транспортное, отличающийся тем, что каждый грядиль снабжен смонтированным с возможностью смещения в продольно-вертикальной плоскости стебле- и корнерезом, установленным посредством упругого элемента перед стойкой стрельчатой лапы выше и спереди ее носка.