КОМБИНИРОВАННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2003 года по МПК A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным орудиям для безотвальной обработки почвы.

Известны устройства для обработки почвы, которые содержат роторы с вертикальной осью вращения и их механизмы привода, закрепленные на стойках сферические диски, а также выравнивающие брусья или катки (а.с. СССР 374044, М. кл. А 01 В 33/06, 1973). Это почвообрабатывающее орудие является очень энергоемким, сложным по конструкции и ненадежным в работе.

Известно также комбинированное почвообрабатывающее орудие (а.с. 460844, М. кл. А 01 В 49/00, 1975), включающее раму с закрепленными на ней плоскорежущими лапами и размещенными за ними рыхлителями, выполненными в виде пассивных дисков, установленных по ширине захвата над верхним обрезом лап.

Данное орудие не может подготовить почву под посев за один проход агрегата из-за низкого качества работы.

Наиболее близким аналогом к предложенному является почвообрабатывающее орудие, содержащее по крайней мере одну пару режущих лезвий, расположенных в горизонтальной плоскости под углом к направлению движения и выполненных в виде режущих дисков, прикрепленных на валах к раме, и расположенных за режущими дисками параллельно горизонтальной плоскости батареи рыхлителей, снабженное дисковыми ножами, расположенными впереди крайних режущих дисков по стыкам их режущих кромок и рыхлящего рабочего органа, расположенного между средними режущими дисками на пересечении линий их размещения (Патент РФ 2152702, М.кл. А 01 В 49/02, 2000).

Общими недостатками известного орудия является частое забивание режущих дисков влажной почвой в зоне их перекрытия и обусловленные этим большая энергоемкость процесса обработки и низкое качество работы.

Технический результат - снижение энергоемкости и повышение качества обработки почвы.

Это достигается тем, что комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с закрепленными на ней на валах лапами, размещенные последовательно режущие диски, расположенный между средними режущими дисками на пересечении линий их размещения рыхлящий рабочий орган, снабжено смонтированными на раме за дисками плоскорежущими лапами, установленным за ними борончатым катком и щелерезами, размещенными сзади крайних режущих дисков, по стыкам их режущих кромок, при этом режущие диски и плоскорежущие лапы установлены в два яруса, а режущие диски установлены в верхнем ярусе, имеют положительный задний угол резания и расположены на расстоянии друг от друга с перекрытием в поперечном направлении, при этом расстояние между валами режущих дисков определяется по уравнению
S = (D-e)/Sinα,
где D - диаметр режущего диска,
е - величина перекрытия дисков в поперечном направлении;
α - угол между направлением движения агрегата и линией размещения режущих дисков.

Рыхлящий рабочий орган установлен в верхнем ярусе на глубину заделки семян, а плоскорежущие лапы установлены в горизонтальной плоскости в виде стрелы.

1. Заявляемое техническое решение "Комбинированное почвообрабатывающее орудие" - соответствует критерию "новизна технического решения". Патентно-информационный поиск на предмет выявления аналогов и прототипа проведен по фондам КГСХА, ЦНТИ и Республиканской библиотеки г. Казани. В результате этого было выявлено техническое решение -"Почвообрабатывающее орудие" (Патент РФ 2152702, М. кл. А 01 В 49/02), взятое в качестве ближайшего аналога (прототипа).

2. Сравнительный анализ заявляемого технического решения не только с известным в данной области техническим решением - аналогом, но и прототипом, позволил выявить ряд существенных отличительных признаков, образующих новую совокупность, не известную из "уровня техники", конкретно:
- орудие снабжено смонтированными на раме за дисками плоскорежущими лапами, установленным за ними борончатым катком и щелерезами, размещенными сзади крайних режущих дисков, по стыкам их режущих кромок;
- режущие диски и плоскорежущие лапы установлены в два яруса, а режущие диски установлены в верхнем ярусе, имеют положительный задний угол резания и расположены на расстоянии друг от друга так с перекрытием в поперечном направлении;
- расстояние между валами режущих дисков определяется по уравнению, приведенному выше:
S = (D-e)/Sinα.

- рыхлящий рабочий орган установлен в верхнем ярусе на глубину заделки семян;
- плоскорежущие лапы установлены в горизонтальной плоскости в виде стрелы.

Имея по крайней мере пять существенных отличительных от прототипа признаков, заявляемое техническое решение полностью соответствует получению нового "технического результата".

На фиг. 1 изображено комбинированное почвообрабатывающее орудие, вид сверху, на фиг.2 - сечение орудия по А - А на фиг.1.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие содержит раму 1 с навесным устройством 2 и опорными, регулируемыми по высоте колесами 3.

К раме 1 на валах 4 при помощи подшипников качения закреплены режущие сферические диски 6. Между передними дисками 6 на пересечении линий 7 их размещения на одинаковой глубине с режущими дисками установлен рыхлящий рабочий орган 8. На раме 1 за режущими дисками 6 закреплены плоскорежущие лапы 9. Они установлены в горизонтальной плоскости в виде стрелы. При этом режущие диски 6 и плоскорежущие лапы 9 установлены в два яруса, а режущие диски установлены в верхнем ярусе, имеют положительный задний угол резания и расположены на расстоянии "b" друг от друга с перекрытием в поперечном направлении, при этом расстояние между валами режущих дисков определяется по уравнению
S = (D-e)/Sinα,
где D - диаметр режущего диска;
е - величина перекрытия дисков в поперечном направлении;
α - угол между направлением движения агрегата и линией размещения режущих дисков.

К раме 1, сзади плоскорежущих органов 9 шарнирно, с возможностью перемещения в вертикальной плоскости прикреплен борончатый каток 10, зубья которого размещены по винтовым линиям.

Сзади крайних режущих дисков 6, по стыкам их режущих кромок к раме 1 прикреплены два щелереза 11. Они выполнены в виде односторонней плоскорежущей лапы, однако у них стойка выполнена в виде ножа с двухсторонней заточкой.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

При проходе орудия по полю рыхлящий рабочий орган 8 проводит вертикальный разрез почвы и первоначальное рыхление ее на глубину обработки режущих дисков 6. Сзади идущие режущие сферические диски поочередно подрезают пласты в горизонтальной плоскости на глубину посева семян. Под воздействием режущих дисков 6 пласт почвы поднимается по их рабочей поверхности и крошится.

При работе режущие сферические диски вращаются за счет разности давлений пласта об их лезвие и рабочую поверхность, обеспечивая тем самым скользящее резание, которое способствует уменьшению тягового сопротивления.

Вращение передних режущих дисков 6 обеспечивается за счет того, что они одним краем идут по взрыхленной рыхлящим рабочим органом 8 почве. Вращение остальных режущих дисков 6 обеспечивается благодаря их размещению на определенном расстоянии друг от друга с перекрытием "е" в поперечном направлении. Это возможно при размещении валов режущих дисков друг от друга на расстоянии S = (D-e)/Sinα (фиг.1).

Такое размещение режущих дисков способствует и повышению качества обработки за счет срезания почвы в виде узких лент и крошения их по отдельности.

Снижению энергоемкости и повышению качества обработки почвы способствует также двухярусное размещение режущих дисков и плоскорежущих лап.

Плоскорежущие рабочие органы 9, расположенные в нижнем ярусе за режущими сферическими дисками 6, проводят глубокую обработку почвы. Они разрушают плужную подошву и необработанные гребешки, образующиеся после прохода режущих сферических дисков 6. Размещение плоскорежущих рабочих органов в горизонтальной плоскости в виде стрелы обеспечивает выравнивание тягового сопротивления агрегата при местных колебаниях твердости почвы, выравнивает степень загрузки двигателя и трактора и в конечном счете способствует повышению качества обработки почвы.

Щелерезы 11 подрезают почву в вертикальной и горизонтальной плоскостях, формируя ширину захвата орудия и снижая энергоемкость за счет исключения отрыва пласта крайними плоскорежущими органами 9. Небольшие щели, остающиеся после их прохода, используются трактористом при следующих проходах как направляющие.

Борончатый каток 10 за счет наличия зубьев, расположенных по винтовым линиям, разрушает почвенные комки и прикатывает почву с одновременным рыхлением и выравниванием поверхностного слоя, завершая качественную подготовку почвы под посев.

Таким образом, предложенное комбинированное почвообрабатывающее орудие производит послойную обработку почвы, обеспечивая высокую степень ее крошения, и позволяет подготовить почву под посев за один проход агрегата с минимальными энергозатратами. При этом совокупность признаков, характеризующих устройство, обеспечивает сверхсуммарный эффект.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным орудиям для безотвальной обработки почвы. Орудие содержит раму с последовательно закрепленными на ней на валах режущими дисками и плоскорежущими лапами. Между средними режущими дисками на пересечении линий их размещения расположен рыхлящий рабочий орган. Орудие снабжено смонтированными на раме за дисками плоскорежущими лапами, установленным за ними борончатым катком и щелерезами, размещенными сзади крайних режущих дисков по стыкам их режущих кромок, режущие диски и плоскорежущие лапы установлены в два яруса. Режущие диски размещены в верхнем ярусе, имеют положительный задний угол резания и расположены на определенном расстоянии друг от друга с перекрытием в поперечном направлении. Расстояние между валами режущих дисков определяется по уравнению S = (D-e)/Sinα, где D - диаметр режущего диска; е - величина перекрытия дисков в поперечном направлении; α - угол между направлением движения агрегата и линией размещения режущих дисков. Плоскорежущие лапы установлены в горизонтальной плоскости в виде стрелы. Такое конструктивное выполнение позволит снизить энергоемкость и повысить качество обработки почвы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с закрепленными на ней на валах сферическими режущими дисками и расположенный между средними режущими дисками на пересечении линий их размещения рыхлящий рабочий орган, отличающееся тем, что орудие снабжено смонтированными на раме за дисками плоскорежущими лапами, установленным за ними борончатым катком и щелерезами, размещенными сзади крайних режущих дисков, по стыкам их режущих кромок, при этом режущие диски и плоскорежущие лапы установлены в два яруса, а режущие диски размещены в верхнем ярусе, имеют положительный задний угол резания и расположены на расстоянии друг от друга с перекрытием в поперечном направлении, при этом расстояние между валами режущих дисков определяется по уравнению
S = (D-e)/Sinα,
где D - диаметр режущего диска;
е - величина перекрытия дисков в поперечном направлении;
α - угол между направлением движения агрегата и линией размещения режущих дисков. 2. Комбинированное почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что плоскорежущие лапы установлены в горизонтальной плоскости в виде стрелы.