УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ АГРЕГАТ Российский патент 2001 года по МПК A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам, выполняющим несколько агротехнических операций за один проход.

Известен универсальный сельскохозяйственный агрегат (пат. РФ N 1727578, кл. A 01 B 49/00, 1990), содержащий платформу, установленную на шнековые барабаны, расположенные в продольной плоскости, в задней части шнековых барабанов закреплены почвообрабатывающие рабочие органы, имеющие отвальную поверхность.

Данный сельскохозяйственный агрегат не обеспечивает качественной обработки тяжелых и избыточно увлажненных почв из-за отсутствия рабочих органов для проведения глубокого рыхления или щелевания для разуплотнения подпаховых слоев почвы и разрушения плунжерной подошвы. Кроме того, агрегат не имеет возможности работать на засоренных камнями почвах из-за поломок и забивания ими шнековых барабанов.

Известны агрегаты почвообрабатывающие универсальные АПУ-3,5 и АПУ-3,5-01 (Новая сельскохозяйственная техника. Каталог, Информагротех, М., 1998, с. 41), содержащие установленные на раме с опорными колесами лапы и дисковые секции и предназначенные для ресурсосберегающей комплексной обработки различных почв, в том числе тяжелых, иссушенных, избыточно увлажненных, заплывших, засоренных камнями, в период полевых работ: под озимые, яровые и поукосные посевы и взамен весенней перепашки.

Наличие одноярусных рыхлительных лап делает машину ненадежной на тяжелых и переувлажненных почвах, а также на почвах, засоренных камнями из-за забивания ими дисковых секций и поломки лап из-за выступающей конструкции лапы по ходу движения агрегата. Кроме того, агрегат не может быть использован для подготовки почвы даже частично засоренной многолетними корневищными сорняками и под овощные культуры, например картофель, из-за отсутствия рабочих органов для этой цели.

Известен комбинированный агрегат навесной КАО-2 (Новая сельскохозяйственная техника. Каталог, Информагротех, М., 1998, с. 21, прототип), содержащий раму с установленными на ней двухъярусными рыхлителями с плоскорежущей лапой, опорным колесом и подвеской для рабочих органов - выравнивателя и уплотняющей плиты. Агрегат осуществляет основную безотвальную и поверхностную обработку различных почв.

Наличие стационарных рабочих органов не позволяет сделать машину универсальной - пригодной для подготовки почвы не только для зерновых, поукосных посевов, но и овощных культур, в частности картофеля.

Ширина захвата данной машины невелика и ограничена конструкцией рамы, а отсюда и большие энергозатраты на обработку почвы. Кроме того, конструкция рыхлителя с плоскорежущей лапой, жестко установленной на нем, не позволяет регулировать глубину и интенсивность рыхления почвы, поэтому энергозатраты на обработку легких почв неоправданно велики, что не позволяет обеспечить ресурсосберегающую комплексную обработку различных почв.

Задачей, решаемой данным изобретением, является обеспечение ресурсосберегающей комплексной обработки различных почв под различные сельскохозяйственные культуры.

Поставленная задача решена путем выполнения в универсальном почвообрабатывающем агрегате, содержащем раму с опорными колесами, двухъярусные рыхлители с плоскорежущей лапой, подвеску для установки рабочих органов, рамы в виде бруса, на котором перпендикулярно его оси установлено (2n + 1), где n = 1, 2..., подвесок в виде поводков с возможностью перемещения их вдоль бруса, причем на четных поводках установлены с возможностью их вертикального перемещения двухъярусные рыхлители, выполненные в виде стойки с заостренным изогнутым по ходу движителя агрегата концом и с установленной в ней со стороны, обратной ходу движения агрегата, плоскорежущей лапой с возможностью перемещения ее по высоте стойки и изменения угла атаки, и рабочие органы с отвальной поверхностью, установленные за рыхлителями с возможностью вертикального перемещения и поворота в продольно-вертикальной плоскости агрегата, на нечетных поводках - рабочие органы с возможностью перемещения их вдоль поводка, причем нечетные поводки выполнены подпружиненными и установлены на раме посредством кронштейнов с возможностью поворота в продольно-вертикальной плоскости, кроме того, нечетные поводки выполнены длиннее четных, рама - в виде полого бруса, имеющего в сечении квадрат, развернутый вокруг его продольной оси, а стойка двухъярусного рыхлителя снабжена стрельчатой лапой, установленной на ее конце и направленной по ходу движения агрегата.

Выполнение рамы в виде полого бруса, имеющего в сечении квадрат, развернутый вокруг его продольной оси, позволяет не только облегчить в целом конструкцию агрегата и сделать ее жесткой, но и очень просто в конструктивном отношении решить многие проблемы, установив на раме поводки для размещения на них различных рабочих органов перпендикулярно продольной оси бруса с возможностью перемещения вдоль него, а именно:
- увеличить (изменить) ширину захвата агрегата перемещением поводков по раме, задавая нужное расстояние между рабочими органами, согласно конкретной технологии обработки почвы, и следовательно, оптимально использовать тяговые усилия трактора;
- осуществить рациональную схему расстановки рабочих органов для конкретной технологии и для конкретной культуры путем исключения или дополнения в схеме расстановки тех или иных рабочих органов, что в конечном итоге обеспечит ресурсосберегающую комплексную обработку различных почв, в том числе тяжелых, иссушенных, избыточно увлажненных, заплывших, засоренных камнями в период полевых работ: под озимые, яровые и поукосные посевы, под зябь, кроме того, осуществить нарезку гряд и гребней под картофель по стерне и послепосадочную обработку картофеля и др. Количество поводков, равное (2n = 1), где n = 1, 2..., необходимое условие для большинства способов обработки почвы, в частности условие, при котором будут охвачены все осуществимые варианты работы заявленного агрегата.

Возможность установки на поводках различных рабочих органов делает машину универсальной. Рациональная схема расстановки на раме их такова: на четных поводках устанавливают двухъярусные рыхлители, за ними рабочие органы с отвальной поверхностью, на нечетных - рабочие органы для осуществления конкретной технологии обработки почвы.

Выполнение нечетных поводков длиннее четных - необходимое условие полной подготовки различных почв к посеву за один проход машины.

Конструкция двухъярусного рыхлителя предусматривает возможность регулировки установки его по высоте, что позволяет изменять глубину щелевания или глубокого рыхления до 50 - 55 см, а заостренный его конец по ходу движения агрегата легко входит в почву и обеспечивает надежную работу агрегата (без поломок) на тяжелых почвах.

Установка плоскорежущей лапы в стойке со стороны, обратной ходу движения агрегата, предохраняет ее от поломок на каменистой почве, а возможность регулирования установки плоскорежущей лапы по высоте стойки и угла ее атаки обеспечивает определенный режим обработки различных почв, характеризуемый соответственно глубиной и интенсивностью, что в конечном счете обеспечивает ресурсосберегающую комплексную обработку почв.

Наличие возможности перемещения поводков для установки рабочих органов в продольно-вертикальной плоскости агрегата обеспечивает надежную работу его на засоренных камнями почвах.

Возможность перемещения рабочих органов вдоль поводка, на котором установлен конкретный рабочий орган, позволяет выстроить такую схему их размещения, которая обусловит изменение угла атаки агрегата в целом, что позволит изменять интенсивность рыхления почвы в зависимости от ее разновидности, что необходимо для обеспечения ресурсосберегающей технологии обработки различных почв.

Данное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен универсальный почвообрабатывающий агрегат, общий вид; на фиг. 2 - схема расстановки рабочих органов на агрегате; на фиг. 3 - 10 - технологические схемы работы универсального почвообрабатывающего агрегата.

Универсальный почвообрабатывающий агрегат состоит из рамы 1, представляющей собой полый брус, имеющий в поперечном сечении квадрат, повернутый вокруг продольной оси бруса. Такая конструкция рамы облегчает в целом конструкцию агрегата и делает ее жесткой. Перпендикулярно продольной оси на брусе 1 установлены поводки 2 и 3 для размещения на них соответственно рабочих органов 4 (фреза, каток, окучник и др.) и двухъярусных рыхлителей, выполненных в виде стойки 5 с заостренным изогнутым по ходу движения агрегата концом. На стойке 5 со стороны, обратной ходу движения агрегата, установлена плоскорежущая лапа 6 с возможностью перемещения ее по высоте стойки 5 и изменения угла атаки.

Стойка 5 имеет возможность вертикального перемещения в поводке 3. Кроме того, она может быть снабжена стрельчатой лапой 8, которую устанавливают на ее конце по ходу движения агрегата для создания глубокого разрыхленного "кармана" в тяжелой почве. За двухъярусным рыхлителем на поводке 3 устанавливают в кронштейне 7 окучник или другой рабочий орган с отвальной поверхностью с возможностью перемещения его по высоте относительно поводка 3 и поворота в продольно-вертикальной плоскости агрегата - необходимое условие работы агрегата на закамененных почвах. Следуя этому правилу обеспечения работоспособности агрегата на закамененных почвах, поводки 2 устанавливают на раме 1 посредством кронштейна 9, который закреплен на раме (брусе) 1 с возможностью перемещения его вдоль продольной оси бруса 1, а поводки 2 - с возможностью поворота в продольно-вертикальной плоскости агрегата.

Рабочие органы устанавливают на поводках 2 с возможностью перемещения их вдоль поводков, задавая им (рабочим органам 4) конкретное местоположение на поводках 2 (на фиг. 2 показано штриховыми линиями), можно изменять угол атаки агрегата в целом, что позволяет, соответствуя типу почвы, регулировать интенсивность ее обработки, обеспечивая тем самым ресурсосберегающую технологию обработки почв.

Поводки 2 выполнены длиннее поводков 3 - необходимое условие полной подготовки почвы к посеву за один проход.

Для регулирования глубины обработки почвы в зависимости от режима ее обработки служат опорные колеса 10, установленные на раме 1.

Универсальный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.

Прежде всего, в зависимости от разновидности обрабатываемой почвы, а следовательно, и от конкретной технологии ее обработки, почвообрабатывающий агрегат комплектуется определенным набором рабочих органов, которые устанавливаются посредством поводков 2 и 3, или 2, или 3 на раме 1 по рациональной схеме, согласно выбранной технологии обработки почвы. Проводятся необходимые регулировки рабочих органов по высоте их установки (глубине обработки почвы), выставляется нужный угол атаки плоскорежущей лапы 6 и др.

Рассмотрим конкретные примеры работы универсального почвообрабатывающего агрегата.

1. Щелевание (фиг. 3).

Предварительная подготовка агрегата к работе включает в себя следующие операции: на брусе 1 посредством поводков 3 устанавливают стойки 5. Определенная высота установки стойки 5 в поводке 3 задает глубину щели. Устанавливают расстояние между поводками 3, выбирают их количество. Не принимающие участия в работе агрегата поводки 2 убирают из горизонтальной (рабочей) плоскости путем поворота их на некоторый угол в продольно-вертикальной плоскости агрегата и фиксируют посредством винтового механизма. Агрегат навешивается на трактор.

Агрегат работает следующим образом. Стойки 5 под действием массы агрегата заостренным концом входят в почву и при движении агрегата оставляют в ней щели на заданной глубине и на заданном расстоянии друг от друга. Причем щелевание при необходимости может быть выполнено ступеньками.

2. Глубокое рыхление тяжелых почв (фиг. 4).

Предварительная подготовка агрегата к работе включает следующие операции: на брусе 1 посредством поводков 3 устанавливают стойки 5. На конце стойки 5 по ходу движения агрегата для создания глубокого разрыхленного "кармана" в тяжелой почве устанавливают стрельчатую лапу 8. Устанавливают расстояние между поводками 3, выбирают их количество. Не принимающие участие в работе агрегата поводки 2 убирают из рабочей плоскости путем поворота их на некоторый угол в продольно-вертикальной плоскости агрегата и фиксируют посредством винтового механизма. Агрегат навешивается на трактор.

Работает агрегат следующим образом. Стойки 5 со стрельчатой лапой 8 под действием массы агрегата входят в почву и оставляют в ней прорыхленные зоны - "карманы" на заданной глубине и на заданном расстоянии друг от друга.

3. Основная безотвальная обработка почвы (фиг. 5).

Предварительная подготовка агрегата к работе: на брусе 1 посредством поводков 3 устанавливают двухъярусные рыхлители, включающие стойку 5 с плоскорежущей лапой 6. Задавая угол атаки лапы 6, регулируют интенсивность рыхления почвы, а положением лапы 6 в стойке 5 по высоте задают глубину обрабатываемого слоя. Не принимающие участие в работе агрегата рабочие органы выводятся из рабочей плоскости.

Агрегат работает следующим образом. При движении агрегата плоскорежущая лапа 6 и заостренный изогнутый по ходу движения агрегата конец стойки 5 рыхлят почву на заданную глубину с заданной интенсивностью.

4. Основная безотвальная обработка почвы с щелеванием или глубоким рыхлением (фиг. 6).

Предварительная подготовка агрегата к работе: на брусе 1 посредством поводков 3 устанавливают стойки 5 с плоскорежущими лапами 6 в ней на заданной высоте. На конец стойки 5 может быть установлена стрельчатая лапа 8 для образования "кармана" - глубокие разрыхленные слои почвы на фиг. 6 не показана. Общая глубина обработки почвы регулируется высотой расположения опорных колес 10 и расположения стойки 5 в поводке 3. Не принимающие участие в работе агрегата рабочие органы выводятся из рабочей плоскости агрегата.

Агрегат работает следующим образом. С помощью плоскорежущих лап 6 почва рыхлится с заданной интенсивностью на заданную глубину. Под рыхлым слоем почвы стойка 5 образует щель необходимой глубины, а при установке на конце стойки 5 стрельчатой лапы 8 образуются глубокие разрыхленные "карманы".

5. Основная обработка почвы и предпосевная за один проход агрегата (фиг. 7).

Предварительная подготовка агрегата к работе: на брусе 1 посредством поводков 3 устанавливают стойки 5 с плоскорежущими лапами 6. Проводятся необходимые регулировки. В рабочее положение устанавливают поводки 2 с рабочими органами: пассивной фрезой или катком, или катком одновременно с фрезой в зависимости от конкретной технологии обработки почвы.

Агрегат работает следующим образом. При движении агрегата под воздействием лап 6 почва подрезается, приподнимается и рыхлится на заданную глубину и с заданной интенсивностью, а идущие вслед за ними рабочие органы (фреза, каток, выравниватель, измельчитель, окучник и др.) в зависимости от возделываемой культуры готовят почву под заданную технологию возделывания конкретной культуры.

6. Основная обработка почвы с подготовкой ее для посадки картофеля, т.е. с нарезанием гребней или гряд (фиг. 8)). К подготовке агрегата для основной обработки почвы по п. 3 добавляются следующие операции: на брус 1 посредством поводков 2 устанавливают окучники либо дисковые сошники, местоположение которых регулируется расположением поводков 2 на брусе 1 в зависимости от требуемого результата, причем окучники располагают так, что стойка 5 и середина плоскорежущей лапы 6 оказывается в центре формируемого гребня или гряды, поэтому гребень или гряда образуется только из рыхлой почвы, а щель оказывается под серединой гребня или гряды.

Агрегат работает следующим образом. Установленные окучники или дисковые сошники на подвесках 4 врезаются в разрыхленную плоскорежущими лапами 6 почву, раздвигают ее и частично отбрасывают в стороны и вверх, образуя гребни или гряды заданной ширины, а стойки 5 создают рыхлые "карманы" необходимой глубины непосредственно под грядой или гребнем.

7. Обработка посадок картофеля на грядах или гребнях (фиг. 9).

Предварительная подготовка агрегата к работе: на брус 1 посредством поводков 2 устанавливают либо окучники, либо дисковые сошники, либо сетчатую борону или различные долота, при этом стойка 5 с лапами 6 на поводках 3 убираются из рабочей плоскости.

Агрегат работает следующим образом. Установленные рабочие органы, воздействуя на междурядья, откосы и вершины гребня или гряды, разрыхляют их и уничтожают сорняки.

8. Глубокая безотвальная (основная) и мелкая (предпосевная) обработка почвы с образованием гребнистой поверхности почвы (фиг. 10).

При подготовке агрегата к работе для выполнения обработки почвы с формированием гребнистой ее поверхности под посев зерновых, зернобобовых и овощных культур на осушаемых временно переувлажненных землях за один проход агрегата по п. 5 добавляются следующие операции: за двухъярусными рыхлителями (стойки 5 с плоскорежущими лапами 6 и 8) в кронштейне 7 устанавливают окучники или другие подобные рабочие органы, имеющие отвальную поверхность, в зависимости от технологии посева возделываемой культуры (посев на гребнях или грядах) и почвенно-гидрологических и других условий обрабатываемого поля (степень увлажнения, уплотнения, засоренности, закамененности и др.), а за ними на поводках 2 устанавливаются рабочие органы (сплошная пассивная фреза или другие подобные измельчители, зубовые или ротационные боронки, выравниватели)) для подготовки посевного слоя почвы.

Агрегат работает следующим образом, Установленные в кронштейне 7 окучники и другие рабочие органы врезаются в разрыхленную почву, образуя гребни или гряды заданной ширины и высоты, а идущие вслед за окучниками рабочие органы (сплошная пассивная фреза, бороны и др.) обрабатывают поверхность почвы, разбивают камни, уничтожают вегетирующие сорняки, выравнивают и в некоторой степени уплотняют вершину гребней и гряд, придавая им трапециевидную форму. Заявленный почвообрабатывающий агрегат позволяет за один проход полностью подготовить почву по вышеописанной технологии для посева сельскохозяйственных культур на гребешках, исключая необходимость приобретения существующих для этой цели машин.

На вышеизложенных примерах работы универсального почвообрабатывающего агрегата показана возможность осуществления заявленным агрегатом нескольких агротехнических операций за один проход при обеспечении ресурсосберегающей комплексной обработки почв под озимые, яровые, поукосные посевы и овощные культуры, а также возможность осуществления ухода за посадками, в частности, картофеля. Во ВНИИМЗ изготовлен и испытан образец заявленного агрегата, который отлично показал себя в работе.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам, выполняющим несколько агротехнических операций за один проход. Универсальная почвообрабатывающая машина состоит из рамы, выполненной в виде бруса, на котором перпендикулярно его продольной оси установлено (2n+1), где n=1, 2..., поводков с возможностью перемещения их вдоль бруса. На четных поводках установлены с возможностью их вертикального перемещения двухъярусные рыхлители, выполненные в виде стойки с заостренным изогнутым по ходу движения агрегата концом. В стойке рыхлителя со стороны, обратной ходу движения агрегата, установлена плоскорежущая лапа с возможностью перемещения ее по высоте и изменения угла атаки. За двухъярусными рыхлителями установлены окучники с возможностью вертикального перемещения и поворота в продольно-вертикальной плоскости агрегата. На нечетных поводках установлены рабочие органы с возможностью перемещения их вдоль поводка. Нечетные поводки выполнены подпружиненными и установлены на раме посредством кронштейнов с возможностью поворота в продольно-вертикальной плоскости. На нечетных поводках установлены сменные рабочие органы. Нечетные поводки выполнены длиннее четных. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить комплексную ресурсосберегающую технологию обработки различных почв под различные сельскохозяйственные культуры. 3 з.п.ф-лы, 10 ил.

1. Универсальный почвообрабатывающий агрегат, содержащий раму с опорными колесами, двухъярусные рыхлители с плоскорежущей лапой, подвеску для установки рабочих органов, отличающийся тем, что рама выполнена в виде бруса, на котором перпендикулярно его продольной оси установлено (2n+1), где n=1,2..., подвесок в виде поводков с возможностью перемещения их вдоль бруса, причем, на четных поводках установлены с возможностью их вертикального перемещения двухъярусные рыхлители, выполненные в виде стойки с заостренным изогнутым по ходу движения агрегата концом и с установленной в ней со стороны, обратной ходу движения агрегата, плоскорежущей лапой с возможностью перемещения ее по высоте стойки и изменения угла атаки, и рабочие органы с отвальной поверхностью, установленные за двухъярусными рыхлителями с возможностью вертикального их перемещения и поворота в продольно-вертикальной плоскости агрегата, на нечетных поводках - рабочие органы с возможностью перемещения их вдоль поводка, причем нечетные поводки выполнены подпружиненными и установлены на раме посредством кронштейнов с возможностью поворота в продольно-вертикальной плоскости агрегата, кроме того, нечетные поводки выполнены длиннее четных. 2. Универсальный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что рама выполнена в виде полого бруса, имеющего в поперечном сечении квадрат, развернутый вокруг его продольной оси. 3. Универсальный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что стойка двухъярусного рыхлителя снабжена стрельчатой лапой, установленной на ее конце и направленной по ходу движения агрегата. 4. Универсальный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что рабочий орган с отвальной поверхностью выполнен в виде окучника.