СПИРАЛЬНО-ШНЕКОВЫЙ РЫХЛИТЕЛЬ-СЕПАРАТОР Российский патент 2003 года по МПК A01B33/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к машинам для предпосевной подготовки почвы, преимущественно под посев сахарной свеклы, зерновых и овощных культур.

Известен рыхлитель по патенту Франции 2624685 от 23.06.1989, который является наиболее близким аналогом предлагаемому техническому решению. Он содержит установленные последовательно на раме два параллельных с горизонтальными осями вращения вала со спирально-шнековыми рабочими органами, соединенные синхронизирующий привод цепной передачи с передаточным отношением звездочек равным единице, что обеспечивает синхронное вращение спиралей переднего и заднего ротора. Это исключает их трение, когда этот привод отсутствует.

Однако это орудие обладает существенным недостатком в том, что оно не имеет регулировки качества крошения, например, в зависимости от типа почв и их влажности.

Задача изобретения - повышение качества крошения почвы и сепарации сорняков в неблагоприятных засушливых условиях.

Эта задача решается тем, что задний ротор имеет меньший диаметр и больший угол атаки к направлению движения агрегата, а поверхность его спирали снабжена рифлями с более высоким коэффициентом трения, чем поверхность спирали переднего ротора.

На фиг.1 изображено почвообрабатывающее орудие, вид сверху.

На фиг.2 - схема спирально-шнекового рыхлителя-сепаратора, вид сбоку.

Почвообрабатывающее орудие включает раму,на которой поперек направлению движения скорости Y_a трактора установлены два спиральных ротора 1 и 2, соединенные цепной синхронизирующей передачей 3, (фиг. 1, 2). Задний спирально-шнековый ротор выполнен меньшего диаметра, но шаг его спирали равен шагу спирали переднего ротора. При этом задний ротор при одном и том же шаге спирали может быть сменным и иметь различные диаметры, а следовательно, и углы атаки α₂. Это дает возможность иметь регулируемое качество крошения почвенных глыб, сепарацию сорняков и мелких фракций в нижний горизонт.

Задний ротор является сменным, имеет угол наклона спирали больше, чем передний, а диаметр ротора меньше его, при этом оба ротора имеют равный шаг спирали. Если угол α₂>α₁ (фиг. 1), то активность воздействия спирали на почву повышается. При этом спираль заднего ротора снабжена рифлями с более высоким коэффициентом трения, чем поверхность спирали у переднего ротора.

Орудие работает следующим образом.

При движении роторы спиралями 1 и 2 имеют сцепление с почвой. Передний ротор за счет синхронизирующей цепной передачи 3 имеет одинаковую угловую скорость с задним ротором. Поскольку задний ротор имеет меньший диаметр, то он проскальзывает в почве в зависимости от соотношения диаметров роторов. Проекция вектора скорости скольжения на линию тяги равна
Y_a(1-1/i).

Передаточное отношение системы i равно отношению диаметров роторов:

где D₂ - диаметр заднего ротора, D₁ - диаметр переднего ротора.

Поскольку скорость скольжения не равна нулю, то воздействие на почву за счет составляющих векторов сил и скоростей на продольно-вертикальную и поперечно-вертикальные плоскости возрастают, и у заднего ротора эти динамические составляющие и силы трения скольжения выше, чем у переднего. Таким образом реализуется поставленная задача изобретения, а именно:
а) повышается качество крошения сухих глыбистых почв за счет изменения режима вращения роторов,
б) улучшается процесс сепарации сорняков за счет увеличения угла атаки и сил трения сорняков и почвы о поверхность спирали заднего ротора,
г) создается уплотненное ложе на глубине сева за счет скольжения спирали,
д) снижаются расход и затраты на гербициды и горюче-смазочные материалы за счет улучшения качества технологии и сокращения числа возможных операций обработки почвы за сезон.

После прохода такого агрегата по пашне остается достаточно хорошо выровненная поверхность, без гребней, глыб и сорняков в толще обрабатываемого пласта.

Агрегат может быть навесным, прицепным или полунавесным в зависимости от ширины захвата и мощности трактора.

Изобретение предназначено для обработки почвы и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. Рыхлитель-сепаратор содержит последовательно установленные на раме передний и задний роторы со спирально-шнековыми рабочими органами. Роторы соединены между собой синхронизирующей цепной передачей. Задний ротор имеет меньший диаметр и больший угол атаки к направлению движения агрегата, чем передний ротор. Поверхность спирали заднего ротора снабжена рифлями с более высоким коэффициентом трения, чем поверхность спирали у переднего ротора. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество крошения почвы и сепарации сорняков в неблагоприятных засушливых условиях. 2 ил.

Спирально-шнековый рыхлитель-сепаратор, включающий последовательно установленные на раме передний и задний роторы со спирально-шнековыми рабочими органами, соединенные синхронизирующей цепной передачей, отличающийся тем, что задний ротор имеет меньший диаметр и больший угол атаки к направлению движения агрегата, а поверхность спирали снабжена рифлями с более высоким коэффициентом трения, чем поверхность спирали у переднего ротора.