УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Российский патент 2003 года по МПК A01B13/16 A01B13/02 E02B13/00 

Изобретение относится к машинам для строительства оросительных систем, преимущественно для проведения планировочных работ и нарезки водоудерживающих валиков при поливе сельскохозяйственных культур по широким и длинным полосам, проходимых для сельскохозяйственных машин поперечного профиля на почвах тяжелосуглинистого и супесчаного механического состава.

Известно устройство для образования валиков, содержащее правый и левый отвалы и два открылка для формирования валика (1. Чуприн И.А. и др. Справочник гидротехника. - М.: Колос, 1967).

Известно орудие для образования земляных валиков, включающее два симметрично установленных на раме и работающих в свал корпусов, выполненных в виде двух удлиненных скребков, расположенных под углом один к другому (2. Авторское свидетельство 90872, кл. A 01 B 13/00, 1930).

Известно устройство для образования песчаных валов, включающее раму, опорные катки с механизмом регулирования высоты срезаемого слоя почвы, два лемеха с отвалами, расположенными под углом один к другому, размещенный за ними формообразователь и закрепитель профиля валика (3. Авторское свидетельство СССР 967289, кл. А 01 В 13/16).

Однако известные устройства в целом малопригодны для проведения планировочных работ и нарезки водонепроницаемых валиков, проходимых для сельскохозяйственных машин поперечного профиля при поливе сельскохозяйственных культур по полосам из-за того, что их использование приводит к разрушению плодородного слоя пашни с глубиной до 18 см.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для образования песчаных валов [3].

В предлагаемом устройстве, включающем раму, опорные колеса, снабженные механизмами для регулирования глубины срезаемого слоя почвы, два лемеха с отвалами, расположенными под углом один к другому, размещенный за ними формообразователь и укрепитель профиля валика, лемеха с отвалами жестко укреплены на фермах, которые симметрично установлены на правой и левой сторонах рамы под углом α = 45-48 град. к ее продольной оси и кинематически связаны с укрепленными на раме механизмами установки угла резания лемехов в пределах γ = 84-96 град. , формообразователь выполнен в виде скошенных пластин, а укрепитель профиля валика в виде уплотняющего катка, который с помощью дышла шарнирно укреплен на раме за формообразователем, при этом отвал выполнен плоской формы, а его длину выбирают из соотношения

где L - длина лемеха с отвалом, м;
В - ширина основания валика, м;
h_с - высота срезаемого слоя почвы, м;
К_ус - коэффициент уплотнения почвы;
h_в - высота валика, м;
α - угол между продольной осью фермы и продольной осью рамы.

При этом в устройстве опорные колеса шарнирно закреплены на конце каждой фермы и снабжены механизмами подъема и опускания в транспортное или рабочее положение для регулирования глубины срезаемого слоя почвы и механизмом регулирования угла резания.

Кроме того, в устройстве опорные колеса шарнирно закреплены на раме и на концах ферм с возможностью свободного перемещения в вертикальной плоскости, например, с помощью направляющей, жестко связанной с рамой, и ползуна, связанного с опорным колесом.

Причем длину лемеха с отвалом принимают при условии, что высота срезаемого плодородного слоя почвы h_с = 0,02-0,03 м, ширина основания валика В = 2-3 м, а высота валика h_в = 0,25-0,3 м при коэффициенте уплотнения почвы К = 1,17.

Кроме того, уплотняющий каток выполнен полым с возможностью заполнения полости водой и дополнительным грузом, закрепленном на его дышле.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого устройства, вид сверху; на фиг. 2 - оно же, вид сзади; на фиг.3 - оно же, вид сбоку в транспортном положении; на фиг. 4 - оно же, разрез А-А; на фиг.5 показана конструктивная схема уплотняющего катка укрепителя профиля валика; на фиг.6 показана конструктивная схема пластин со скосами формообразователя; на фиг.7 показан вариант задания на образование профиля полосы оросительной системы.

Предлагаемое устройство включает раму 1, опорные колеса 2, 3, фермы 4, 5, механизмы для регулирования глубины срезаемого слоя почвы 6, 7. Фермы установлены симметрично на правой и левой стороне рамы под углом α = 45-48 град. к ее продольной оси 8. На каждой ферме жестко укреплен отвал 9 с лемехом 10. Фермы закреплены на раме с помощью осей 11, 12 и кинематически связаны с механизмами 13, 14 для установки угла резания. На раме установлены скошенные пластины 15, 16 формообразователя валика. За пластинами установлен, шарнирно связанный с рамой с помощью дышла 27, уплотняющий каток 17. Опорные колеса связаны с ползунами 18, 19, которые установлены в направляющих 20, 21, которые вертикально закреплены на раме и на концах ферм. Гидроцилиндры 22, 23 одними концами связаны с колесами 2, 3, а другими укреплены на раме 1 и фермах 4, 5. Положение ферм относительно рамы 1 обеспечивается длиной растяжек 24, 25. На конце рамы 1 смонтировано прицепное устройство 26. Для изменения массы устройства предусмотрена возможность установки на раме 1 дополнительного груза 28.

Конструктивно длина отвалов L зависит от глубины срезаемого слоя почвы, размера валика, ширины полосы и плотности почвы. Поэтому они могут быть выполнены с определенным рядом размеров и агрегатироваться в устройстве под различные задания. Для этого устройство может быть выполнено с переставляемыми фермами, имеющими установленный ряд размеров.

Работает устройство следующим образом.

В зависимости от глубины срезаемого слоя почвы, размера валика, ширины полосы и плотности почвы в устройстве используют фермы требуемого размера. А устройство агрегатируется с трактором соответствующей мощности с помощью прицепного устройства 26 и использованием гидравлической системы трактора, например, Т-150, К-700, Т-4.

После транспортирования устройства на рабочий участок производят поворот правой 4 и левой 5 ферм в рабочее положение до размера длины растяжек 24, 25, которые обеспечивают расположение их под углом α = 45-48 град. к продольной оси 8 рамы 1. С помощью механизма (на чертеже не показан) переводят в рабочее положение уплотняющий каток 17. Далее в соответствии с технологическим заданием на обработку конкретного участка пашни с помощью механизмов 13, 14 устанавливают лемеха 10 с отвалами 9 на требуемый угол резания в пределах γ = 84-95 град., а с помощью механизмов 6 и 7 устанавливают глубину h_с срезаемого слоя почвы. Затем включают гидросистему трактора на установку устройства в транспортное положение и перемещают его к месту начала формирования валика. Потом переводят гидросистему в "плавающее положение" и начинают движение агрегата. Срезаемый лемехами 10 слой почвы перемещается по плоской поверхности отвалов 9 к центру под пластины 15, 16, которые формируют профиль валика. С помощью катка 17 поверхность профиля валика уплотняется до требуемого размера. Массу катка регулируют путем заполнения его внутренней полости водой и установкой дополнительного груза, закрепляемого на его дышле 27. При этом уплотнение верхней части поверхности валика происходит за счет массы уплотняющего катка 17, копирующего его рельеф, а нижней за счет пластин 15, 16.

При больших межвалковых расстояниях (до 50 и более м) после завершения формирования валика производят дополнительную планировку полосы. Для этого отключают из работы уплотняющий каток и поднимают отвалы на минимальную высоту срезаемого слоя почвы.

Благодаря тому что в устройстве используют угол резания в пределах γ = 84-96 град., а отвалы установлены под углом α = 45-48 град. к продольной оси рамы, обеспечивается автоматическое всплывание устройства при превышении объема перемещаемой массы почвы, который требуется для образования профиля валика. Это исключает перегрузку устройства и позволяет автоматически регулировать объем перемещаемой почвы, необходимый для образования требуемого профиля валика, обеспечивая плавный переход из одной обрабатываемой плоскости в другую. Такое выполнение устройства позволяет увеличить длину его отвалов до 8 м. При необходимости объем перемещаемой отвалами почвы регулируют путем установки дополнительного груза 28, закрепляемого на раме 1.

Предлагаемое устройство может быть использовано также на растаскивании по полю гребней, напаханных плугом или для распределения органических удобрений, а также для образования снежных валиков при снегозадержании.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность и качество строительства оросительных систем для поверхностного полива сельскохозяйственных культур по широким и длинным полосам, расширить универсальность устройства за счет возможности использования его на других работах.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для строительства оросительных систем. В устройстве отвалы с лемехами жестко укреплены на фермах. Фермы симметрично установлены на левой и правой стороне рамы под углом α=45-48 град. к ее продольной оси. Фермы связаны с механизмами для установки угла резания лемехов в пределах γ=84-96 град. На раме установлены скошенные пластины формообразователя валика. Уплотняющий каток имеет регулируемую массу. Регулирование глубины срезаемого слоя производят с помощью механизмов подъема и опускания опорных колес. Колеса установлены на раме и на концах ферм с возможностью свободного перемещения в вертикальной плоскости во время образования валика. Устройство агрегатируется с трактором и его гидросистемой, подключенной к гидроцилиндрам перестановки устройства в рабочее или транспортное положение, при движении срезаемый слой почвы перемещается по отвалу к центру устройства под пластины формообразователя и каток. Образование валика осуществляют в плавающем положении гидросистемы. Применение изобретения позволяет повысить производительность и качество строительства оросительных систем. 4 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для строительства оросительных систем, преимущественно для проведения планировочных работ и нарезки водоудерживающих валиков при поливе сельскохозяйственных культур по широким и длинным полосам, проходимым для сельскохозяйственных машин поперечного профиля, включающее раму, опорные колеса, снабженные механизмами для регулирования глубины срезаемого слоя почвы, два лемеха с отвалами, расположенными под углом один к другому, размещенный за ними формообразователь и укрепитель профиля валика, отличающееся тем, что лемехи с отвалами жестко укреплены на фермах, которые симметрично установлены на правой и левой сторонах рамы под углом 45-48^o к ее продольной оси и кинематически связаны с укрепленными на раме механизмами установки угла резания лемехов в пределах γ= 84-96^o, формообразователь выполнен в виде скошенных пластин, а укрепитель профиля валика - в виде уплотняющего катка, шарнирно укрепленного на раме за формообразователем, при этом отвал выполнен плоской формы, а его длину выбирают из соотношения

где L - длина лемеха с отвалом, м;
В - ширина основания валика, м;
h_с - высота срезаемого слоя почвы, м;
К_ус - коэффициент уплотнения почвы;
h_в - высота валика, м;
α - угол между продольной осью фермы и продольной осью рамы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорные колеса шарнирно закреплены на свободном конце каждой фермы, снабжены механизмами подъема и опускания в транспортное и рабочее положение, регулировки глубины срезаемого слоя, регулировки угла резания. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотняющий каток выполнен полым с возможностью заполнения полости водой и дополнительным грузом, закрепленным на его дышле. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина L лемеха с отвалом выбрана при условии: высота срезаемого плодородного слоя почвы h_с= 0,02-0,03 м, ширина основания валика В= 2-3 м, высота валика h_в= 0,25-0,3 м, коэффициент уплотнения почвы К= 1,17. 5. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что опорные колеса шарнирно закреплены на раме и на концах ферм с возможностью свободного перемещения в вертикальной плоскости, например, с помощью направляющей, связанной с рамой, и ползуна, связанного с опорным колесом.