ДИСКОВОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2002 года по МПК A01B21/08 

Заявляемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, преимущественно к почвообрабатывающим орудиям с пассивными ротационными дисковыми рабочими органами, и может быть использовано в сельском хозяйстве для послеуборочной обработки почвы.

Известна двухследная тяжелая дисковая борона БДТ-7,0, содержащая установленные на горизонтальных осях диски, образующие дисковые батареи. Батареи установлены под углом к направлению перемещения (угол атаки) в два ряда, причем диски, образующие второй след (диски второго ряда) установлены вогнутой стороной противоположно относительно дисков первого ряда, т.е. навстречу друг другу (см. Корсун Н.А. Агрегатирование тракторов T-150 и T-150K с сельскохозяйственными машинами: М., Машиностроение, 1975, с. 86-88 и прилагаемый рисунок).

Недостатком известной бороны является неудовлетворительная обработка почвы. Обусловлен указанный недостаток следующими причинами.

В известной бороне за счет того, что диски соединены общей осью и вследствие этого образуют единые батареи, ухудшается проходимость орудия и происходит забивание междискового промежутка, а вследствие этого ухудшается качество обработки почвы. Кроме того, в известной бороне диски не могут устанавливаться под углом к горизонтальной плоскости, в связи с чем не могут производить оборот пласта и перемешивание обработанного слоя почвы, что также отрицательно оказывается на качестве ее обработки.

Известна также многосекционная дисковая борона, имеющая навесную раму, к которой шарнирно крепятся три параллельные батареи дисков. Передняя и задняя секции вынесены вправо и влево относительно продольной оси на одинаковые расстояния, а ширина захвата центральной секции равна суммарной ширине захвата передней и задней батареи. Имеется возможность поворота шарнирно закрепленных батарей дисков для изменения угла атаки (см. патент США 4423789, кл. А 01 В 7/00, 1982). Однако эта борона имеет те же недостатки, что и БДТ-7,0: нет угла наклона дисков, секции бороны объединены общей осью и образуют батареи, что в целом ухудшает качество обработки почвы и снижает надежность технологического процесса.

Известна также дисковая борона, имеющая раму с двумя наборами (секциями, батареями) дисков, установленными последовательно друг за другом. Диски этих наборов направлены в противоположные стороны и имеют смещение во втором наборе для обработки промежутка, не обработанного дисками первого набора. Наборы дисков имеют изменяемый угол атаки (см. патент США 4279311, кл. А 01 В 21/08, 1979). Эта борона имеет также существенные недостатки: общая поворотная ось набора (батареи) при изменении угла атаки не позволяет разделить междисковый промежуток первого набора на равные полосы вторым набором дисков, что ухудшает однородность и качество обработки почвы так же, как и у БДТ-7,0. Кроме того, проходимость пожнивных остатков ухудшается, т.к. просвет между общей осью и поверхностью почвы перекрывается, а это ухудшает надежность процесса и качество работы бороны.

Известен также плуг дисковый, содержащий раму, на которой имеются вертикальные стойки с осями, на которых установлены сферические диски с углом атаки (см. Ф. М. Канарев, Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия, М. , "Машиностроение, 1983, с. 85-103). Плуг имеет односледное расположение дисков и производит отрезание пласта, его оборот и перемешивание, вследствие чего он не обеспечивает получение качественного измельчения почвы по глубине и ширине захвата. Кроме того, при увеличении ширины захвата плуга для достижения достаточной производительности, соизмеримой с аналогичными дисковыми орудиями (боронами, лущильниками), рама плуга значительно удлиняется, что приводит к нарушению устойчивости и увеличению металлоемкости.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является садовая дисковая двухследная борона (см. а. с. СССР 1491357, кл. А 01 В 21/08, 1987 - прототип). Борона имеет раму, к которой шарнирно в два ряда с определенным шагом со смещением на половину междискового расстояния относительно друг друга присоединены вертикальные шарниры в виде поворотных кронштейнов, имеющие в верхней части поводок, а в нижней - подшипниковый узел, на оси которого закреплены диски. Диски установлены в противоположные стороны и имеют регулируемый угол атаки. Однако недостатком технического решения-прототипа является то, что оно не имеет угла наклона дисков и поэтому не обеспечивает оборота и перемешивания обрабатываемого слоя почвы. Кроме того, расположение дисков в этой двухследной бороне не позволяет получить качественного измельчения почвы по глубине и ширине захвата, а профиль дна борозды получается гребнистым, что ясно видно из фиг. 4 описания изобретения по а.с. 1491357.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и улучшение качества обработки почвы. Цель достигается тем, что в известном дисковом почвообрабатывающем орудии, включающем раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют регулируемый угол атаки и расположены фронтально по ширине захвата, кроме того, диски на первом и втором брусьях установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд дисков, согласно изобретению в последующих соседних парных рядах диски установлены соответственно противоположно относительно дисков первого парного ряда, а каждый последующий диск смещен в поперечном направлении относительно предыдущего диска в сторону не обработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости.

Указанные отличия являются существенными, так как установка дисков в последующих соседних парных рядах соответственно противоположно относительно дисков первого парного ряда позволяет производить отделение почвенного пласта от монолита и сдвигать его в сторону борозды, проделанной предшествующим диском, что уменьшает сопротивление почвы резанию, а следовательно, снижает энергоемкость процесса. Смещение каждого диска рядов, следующих после первого ряда в поперечном направлении относительно предыдущего диска в сторону не обработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, и установка дисков с наклоном к вертикальной плоскости, позволяет улучшить однородность обработки, качество и степень крошения обрабатываемого слоя почвы и обеспечивает выравнивание дна борозды и подрезание растительных остатков по ширине захвата орудия. Кроме того, совокупность отличительных признаков в комплексе позволяет уменьшить длину и улучшить устойчивость орудия в горизонтальной плоскости, уменьшить металлоемкость при одинаковой ширине захвата по сравнению с аналогами. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображено заявляемое дисковое почвообрабатывающее орудие, вид сверху; на фиг.2 схематически изображена расстановка рядов дисков и показано формирование при такой расстановке профиля дна борозды; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.4 изображен профиль дна борозды по ширине захвата известной садовой дисковой двухследной бороны - прототип; на фиг.5 - то же, по ширине захвата предлагаемого дискового почвообрабатывающего орудия.

Дисковое орудие содержит раму 1 в виде соединенных друг с другом поперечных брусьев 2. На поперечных брусьях 2 смонтированы подшипники 3 скольжения, в которых установлены вертикальные стойки 4 с осями 5, на которых установлены сферические диски 6. На верхнем конце каждой стойки 4 жестко установлен поводок 7, который в свою очередь шарнирно соединен с тягой 8, установленной с возможностью перемещения и фиксации вдоль бруса 2. Количество тяг 8 соответствует количеству брусьев 2. Сферические диски 6 установлены с изменяемым углом атаки α и углом наклона β (фиг.1, 3). Угол атаки α изменяется путем перемещения тяги 8 в ту или иную сторону, при этом шарнирно соединенный с ним поводок 7 поворачивается, поворачивая стойку 4, а вместе с нею диск 6. Диски 6 расположены на брусьях 2 фронтально по ширине захвата, при этом они на первом и втором брусьях установлены вогнутой стороной в противоположные стороны, т. е. навстречу друг другу (фиг.1, 2) и образуют первый парный ряд дисков, а последующие соседние парные ряды дисков 6 установлены соответственно противоположно относительно дисков 6 первого парного ряда, т.е. диски 6 3-го ряда противоположно 1-му ряду. а 4-го противоположно 2-му и т.д. Каждый диск 6 рядов, следующих после 1-го ряда, смещен в поперечном направлении относительно предыдущего диска 6 в сторону не обработанной первым рядом дисков полосы земли по ширине междискового расстояния t на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, т.е. где Δ - величина смещения диска, t - междисковое расстояние и n - количество рядов (фиг.1, 2), при этом диски 6 установлены под углом β к вертикальной плоскости (фиг.3).

Дисковое орудие работает следующим образом. Перед началом работы, в зависимости от требуемой глубины обработки почвы и состояния агрофона (наличие растительных остатков, влажность и плотность почвы и т.д.), путем перемещения тяг 8 и поворота стойки 4 с диском 6 посредством поводка 7 устанавливаются углы атаки дисков 6. При движении орудия вперед благодаря тому, что диски 6 на первом и втором брусьях установлены вогнутой стороной в противоположные стороны и образуют первый парный ряд дисков, а последующие соседние парные ряды дисков 6 установлены противоположно относительно дисков первого парного ряда (фиг.1), происходит отделение каждым последующим диском (после дисков 1-го ряда) почвенного пласта от монолита и сдвигание его в сторону борозды, на что тратится значительно меньше энергии, чем сдвигание его в сторону монолита, т.е. необработанной части поля (фиг.2). Благодаря тому что каждый последующий диск 6 смещен в поперечном направлении относительно предыдущего диска 6 в сторону не обработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли на величину Δ, равную частному от деления междискового расстояния t на количество рядов n, и установлен с углом наклона β к вертикальной плоскости, каждый диск отрезает одинаковый по ширине пласт земли, что позволяет улучшить однородность обработки, качество и степень крошения обрабатываемого слоя почвы, обеспечивает выравнивание дна борозды и подрезание растительных остатков по ширине захвата орудия (фиг.1, 3, 5).

Таким образом, предлагаемое орудие в сравнении с известными орудиями обеспечивает более качественную обработку почвы с одновременным снижением энергоемкости обработки. Кроме того, орудие обеспечивает оборот пласта, его перемешивание, а также подрезание растительных остатков и получение ровного дна борозды. Вследствие снижения энергоемкости обработки почвы снижается расход горючего.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно к орудиям для обработки почвы. Орудие содержит раму 1, на которой смонтированы поперечные брусья. К ним прикреплены подшипники скольжения. В подшипниках установлены стойки с осями. На осях установлены сферические диски. Диски установлены с возможностью изменения угла атаки α путем перемещения тяги. Тяга сообщена с поводком, закрепленным на верхнем конце стойки. Диски установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд. В последующих соседних парных рядах диски установлены противоположно относительно дисков первого парного ряда соответственно. Каждый последующий диск смещен в поперечном направлении относительно предыдущего в сторону не обработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли. Величина этого смещения равна частному от деления междискового расстояния на количество рядов. Диски имеют угол наклона β к вертикальной плоскости. Применение изобретения позволит повысить качество и степень крошения обрабатываемого слоя почвы, а также снизить энергоемкость процесса обработки. 5 ил.

Дисковое почвообрабатывающее орудие, включающее раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют регулируемый угол атаки и расположены фронтально по ширине захвата, кроме того, диски на первом и втором брусьях установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд дисков, отличающееся тем, что в последующих соседних парных рядах диски установлены соответственно противоположно относительно дисков первого парного ряда, а каждый последующий диск смещен в поперечном направлении относительно предыдущего диска в сторону необработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости.