УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОКУЧНИК-ГРЕБНЕФОРМИРОВАТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК A01B39/20 A01B13/02 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к рабочим органам и почвообрабатывающим машинам для ухода за картофелем, выращиваемым на гребнях.

Известен рабочий орган, состоящий из стойки, носка, отвалов с крыльями и расположенного сзади рыхлителя.

Носок корпуса выполнен в виде стрельчатой лапы с заточкой по всей длине режущей кромки как сверху, так и снизу, передняя же часть носка заточена только снизу. Отвал корпуса состоит из основания, имеющего полувинтовую форму, прутковых решеток и регулировочных распорок [1].

Недостатком рабочего органа является малая эффективность окучивания склонов гребня и вычесывания сорняков. Стрельчатая лапа, имеющая значительный угол крошения почвы, лишь рыхлит почву и подрезает сорные растения. Разрыхленная почва с подрезанными сорняками и отдельными комочками, падая на отвал с прутковыми решетками, застревает в них, частично проходя через зазоры в решетках, и ссыпается на дно борозды, не производя какого-либо окучивания и формирования склонов гребня.

Известен рабочий орган, содержащий стойку с симметричными отвалами, переходящими спереди в лемех, а снизу в уплотнитель в виде короба с продольной прорезью в дне. Передняя часть короба расположена выше носка лемеха, а задняя - на его уровне. Ширина короба и угол наклона его боковин регулируются посредством поперечных тяг [2].

Недостатком известного рабочего органа является его неработоспособность, неэффективное конструктивное исполнение.

Симметричные отвалы, жестко закрепленные к стойке рабочего органа (особенно в зоне линии кривизны,) при изменении ширины короба тягами деформируются, изгибаясь, искривляясь. Что же касается изменения углов атаки отвалов, то при этом продольная прорезь, находящаяся на днище короба, смыкается, превращаясь в полосу с некоторой шириной. После прохода орудия с подобным рабочим органом на дне борозды остается необработанная широкая уплотненная полоса с волнистыми откосами стенок. Самозаглубление же рабочего органа не обеспечивается, т.к. опирается он на опорные колеса несущей рамы, на которой он закреплен, что и естественно.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому устройству является окучник-гребнеобразователь, состоящий из стойки, стрельчатой лапы и механизма регулировки - прототип [3].

Недостатком известного устройства является недостаточное качество обработки почвы на склонах гребня с подрезанием сорной растительности при окучивании культуры.

Установленные на стойке рабочего органа крылья, выполненные в виде право- и левосторонних бритв и отрегулированные на определенную глубину обработки почвы на склонах гребня, фактически лишь подрезают слой почвы с сорной растительностью и выбрасывают наверх гребня без ее рыхления. После прохода рабочего органа поднятый слой почвы большей частью ссыпается в междурядья, значительно уменьшая объем гребня.

Задачей изобретения является формирование гребня с необходимыми параметрами при окучивании пропашных культур, в частности картофеля, и улучшение качества обработки почвы на склонах гребня независимо от междурядий и типа почв.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в универсальном окучнике-гребнеформирователе, состоящем из стойки, стрельчатой лапы и механизма регулировки, согласно изобретению над стрельчатой лапой закреплены съемные двухъярусные отвальчики, а над и между ними размещен окучник-гребнеформирователь, состоящий из двух симметрично расположенных под углом к горизонту и шарнирно связанных между собой боковин, выполненных в виде прямоугольных треугольников с нижним расположением гипотенузы, на наружной поверхности которых установлены с возможностью поворота пластины, на которых жестко закреплены режущие ножи, выполненные в виде полотен с внутренней заточкой лезвий, и рыхлители, имеющие форму конусообразных стержней с заостренными концами, кроме того, одна из боковин с наружной стороны снабжена съемным регулируемым по высоте выравнивателем-бороздкоделателем, выполненным в виде гребенки-расчески.

Сравнение заявляемого изобретения с прототипом показывает, что новым являются технологические элементы, дополняющие конструкцию серийной производственной культиваторной лапы со стойкой - съемные двухъярусные (в частности) отвальчики; шарнирно соединенные и расположенные под углом к горизонту боковины со съемными режущими ножами и рыхлителями, жестко закрепленными на общей пластине с возможностью ее поворота относительно боковин, а также съемный выравниватель-бороздкоделатель, жестко закрепленный на одной из боковин с возможностью вертикального перемещения.

Съемные двухъярусные (в частности) отвальчики обеспечивают формирование объемного гребня необходимым количеством технологического материала и в зависимости от почвенной среды регулируются посредством изменения числа их ярусов на рабочем органе (помимо глубины рыхления).

Шарнирно закрепленные симметричные боковины, расположенные под углом β к горизонту, на наружной поверхности которых установлены поворотные пластины с режущими ножами и рыхлителями, способствуют улучшению эффективности подрезания сорных растений на откосах сформированного гребня со сплошным рыхлением почвенной корки, извлечением и перемешиванием корневищ сорной растительности с разрыхленной почвой, а также устойчивости прямолинейного движения рабочего органа. Качество обработки почвы на откосах формируемого гребня обусловлено "косым" срезом сорных растений, при котором снижается коэффициент трения и обеспечивается полное подрезание, а также сплошным рыхлением почвенной корки вследствие уменьшения расстояния между следами смежных рыхлителей. Что же касается устойчивости прямолинейного движения, то она обуславливается как равнозначностью и разновекторностью реакций почвы на симметрично расположенных боковинах, так и углом β их расположения к горизонту, представляющим киль-стабилизатор или клин.

Выравниватель-бороздкоделатель выравнивает и прорезает бороздки по верху формируемого гребня для накопления влаги, столь необходимой для развития растений в период вегетации. В зависимости от почвенной среды при возделывании культуры выравниватель-бороздкоделатель посредством перемещения по поверхности боковины устанавливают на необходимую высоту формируемого гребня в соответствии с агротехническими требованиями (АТТ). В последующих технологических операциях по уходу за культурой, а их 3...4, выравниватель-бороздкоделатель снимают, чтобы предотвратить повреждение появляющихся растений.

Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию изобретения "новизна".

В основу предлагаемого изобретения заложена научно-инженерная мысль и ее конструктивное воплощение в рабочем органе с учетом АТТ на возделывании пропашных культур, в частности картофеля, независимо от почвенной среды и междурядий посадки.

Конфигурация рабочего органа с режущими ножами и рыхлителями, шарнирные соединения и их исполнение в виде производственных деталей как петель, вырезных тарельчатых пружин, пальца с шаровой головкой, втулками и другие конструктивные соединения показывают простоту его исполнения и эксплуатационную надежность.

Заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как при окучивании формируется полнообъемный гребень с необходимыми параметрами, создавая оптимальные условия роста и развития растений (уничтожение сорняков, разрушение комков почвы, поддержание ее в гребнях и междурядьях в рыхлом состоянии), что для специалиста является неочевидным.

Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применяемость", так как может использоваться в сельскохозяйственном машиностроении.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен универсальный окучник-гребнеформирователь в аксонометрической проекции; на фиг.2 - механизм регулирования в аксонометрической проекции; на фиг.3 - разрез А-А, шарнирное соединение; на фиг.4 - тарельчатая вырезная пружина, вид сверху; на фиг.5 - то же, в разрезе; на фиг.6 - режущий нож и рыхлитель, вид сверху и в разрезе соответственно; на фиг.7 - съемная пластина с режущим ножом и рыхлителями, вид сверху; на фиг.8 - петля шарнирная, вид сверху.

Универсальный окучник-гребнеформирователь состоит из стойки 1 со стрельчатой лапой 2, над которой закреплены съемные двухъярусные отвальчики 3, а над и между ними размещен гребнеформирователь, состоящий из двух симметрично расположенных боковин 4, выполненных в виде треугольников, в частности прямоугольных, с направленными вниз гипотенузами под некоторым углом к горизонту, для улучшения устойчивости движения.

Соединены боковины 4 снизу изнутри шарнирно посредством петель 5 (не менее двух) с винтами с потайными головками, что позволяет установить необходимый угол их наклона α (45...60°) при работе в зависимости от условий почвенной среды. Боковины 4 с наружной стороны снабжены режущими ножами 6 с внутренней заточкой лезвий, выполненных в виде полотен длиной L, и рыхлителями 7 в виде стержней с заостренными концами, расположенными в ряд с расстоянием К от креплений режущих ножей 6 и Е между рыхлителями 7. Режущие ножи 6 и рыхлители 7 жестко закреплены на основной пластине 8 с пазами с некоторым радиусом закругления R. Имеющийся между лезвием ножей 6 и боковиной 4 зазор обеспечивает нормальное подрезание сорняков без защемления и забивания. Пластина 8 прикреплена к наружной стороне боковин 4 и имеет возможность поворота относительно их в ту (+) или иную (-) сторону на необходимый угол атаки (резания). Поворот осуществляется вокруг центра вращения пластины 8 и фиксируется винтами 9. Кроме того, одна из боковин 4 (левая или правая) имеет съемное выравнивающее устройство 10, закрепленное винтом 11, обеспечивающее возможность перемещения по пазу вверх или вниз в зависимости от установленной высоты гребня. Это устройство выполнено в виде гребенки-расчески с зубьями 12, оставляющими после прохода бороздки для накопления естественной влаги. Высота зубьев равна половине глубины посадки картофеля, а расстояние между ними в 1,5 раза превышает его высоту, чтобы устранить соответственно повреждение клубней и забивание зубьев при глубине посадки 6...8 см, необходимой по АТТ.

Угол наклона α (45...60°) и высота задней части H₁ шарнирно соединенных боковин 4 регулируются соответственно винтами 13 и 14 с лево- и правосторонними резьбовыми выходами посредством их удлинения или укорачивания. Соединение концов винта 13 в зоне стыковки их с боковинами 4 шарнирное, состоящее из вилки 15 и пальца 16, что исключает деформацию плоскостей боковин 4 при регулировке. Регулировка высоты H₁ задней части боковин 4, осуществляемая винтом 14, проводится посредством закрепленного одного конца резьбового выхода с приваренным кольцом 17 посередине винта 13 и имеет скользящую посадку застопоренными с обеих сторон кольцами 18. Второй же конец резьбового выхода винта 14 состоит из приваренной к нему втулки 19 и пальца 20 со шплинтами на концах, находящимися во взаимосвязи со щеками-планками 21, приваренными к муфте 22 коробчатого типа с возможностью вертикального перемещения по стойке 1 вверх или вниз (Н₂) и фиксацией ее болтом 23 и контргайкой 24. К нижней части муфты 22 приварена втулка 25, к которой симметрично и шарнирно закреплены боковины 4 гребнеформирователя. Шарнирное крепление боковин 4 с муфтой 22 осуществлено посредством пальца с шаровой головкой 26 и полого сферического шарового кольца 27 с идентичными радиусами кривизны сферических колец 28 со скользящей посадкой и тарельчатых вырезных под углом 2α пружин 29, устраняющих деформацию боковин 4 в зоне крепления при регулировке - установке необходимого угла наклона α. Сферические кольца 28 выполнены в виде полых крышек и жестко винтами 30 прикреплены к боковинам 4 гребнеформирователя. Фиксация необходимого угла наклона боковин 4 осуществляется посредством затяжной гайки 31 и шплинта 32.

Рабочий орган работает следующим образом.

Перед тем как выехать в поле, в зависимости от возделываемой культуры, на рабочих секциях (грядилях) соответствующих культиваторов типа КРН закрепляют гребнеформирователи, расставляя их на необходимые междурядья, затем навешивают орудие на трактор, переводят в транспортное положение и выезжают в поле (не показано).

В поле орудие переводят в рабочее положение, располагая рабочие секции в междурядьях посадок, и согласно АТТ возделывания той или иной культуры, в частности картофеля, и условий работы - почвенной среды проводят необходимые регулировки, позволяющие получить выходные геометрические параметры и показатели по глубине рыхления, углу откоса и высоте формируемого гребня.

Глубину рыхления дна борозды (10...16 см) устанавливают вертикальным перемещением стойки 1 или опорными колесами культиватора (не показано), причем наименьшее значение глубины рыхления (10 см) - при возделывании картофеля на легких и средних по механическому составу почвах; угол откоса α (45...60°) - посредством винта 13 - изменением его длины (вращением), где наименьшее значение α=45° также на легких и средних почвах; высоту гребня H₁ на тяжелых по механическому составу почвах - винтом 14, а на легких и средних - верхний ярус отвальчиков 3 снимают и муфту 22 перемещают вниз (Н₂) по стойке 1, сначала ослабив, а затем зафиксировав болт 23 контргайкой 24. Далее в довсходовом периоде развития растений пластину 8 с режущими ножами 6 и рыхлителями 7 снимают с боковин 4, отвернув крепежные болты 9, и устанавливают выравниватель-бороздоделатель 10 на соответствующей высоте формируемого гребня, ослабив винт 11 и переместив по пазу с последующим его затягиванием.

В послевсходовый период развития растений, когда откосы формированного гребня покрываются сорняками или образуется почвенная корка, для проведения технологической операции и устранения повреждения всходов выравниватель-бороздоделатель 10 снимают, а пластину 8 с режущими ножами 6 и рыхлителями 7 обратно закрепляют на боковинах 4. При этом в зависимости от состояния сорных растений пластину 8 с ножами 6 и рыхлителями 7 поворачивают относительно боковин 4 вокруг центра ее вращения с некоторым радиусом R на некоторый угол в ту (+ по ходу) или иную (-) сторону, что обеспечивает косой эффективный срез (сверху вниз или наоборот) сорной растительности, обуславливающийся снижением коэффициента трения, и качественное сплошное рыхление почвенной корки с извлечением корневищ сорной растительности и перемешиванием с разрыхленной почвой, обуславливающееся уменьшением расстояний между следами рыхлителей 7, т.е. Е¹<Е.

При движении орудия с предлагаемым рабочим органом с некоторой поступательной скоростью V_п стрельчатая лапа 2 рыхлит почву, приподнимает ее и, отбрасывая по отвальчикам 3, подает на наружные поверхности боковин 4 формирующих гребней, а выравниватель-бороздкоделатель 10, выравнивающий поверхность гребня, прорезает бороздки для накопления влаги в гребне. В послевсходовый период развития растений для устранения повреждения всходов и рыхления почвенной корки на откосах гребня выравниватель-бороздкоделатель 10 снимают и прикрепляют пластину 8 с режущими ножами 6 и рыхлителями 7, которые соответственно подрезают сорняки и рыхлят почвенную корку, извлекая корневища и перемешивая их с разрыхленной почвой.

Конструктивное исполнение универсального окучника-гребнеформирователя способствует эффективному полнообъемному формированию гребня с необходимыми геометрическими и агрономическими параметрами и показателями при окучивании культуры, в частности картофеля, с одновременным уничтожением сорных растений и рыхлением откосов гребня, а также прорезанием водонакопительных бороздок независимо от междурядий посадок и типа почв.

Предлагаемое изобретение простое по изготовлению, надежно по работоспособности, эффективно при возделывании пропашных культур и обеспечивает полное использование агробиологического потенциала почвы и растения - высокообъемное формирование гребней при окучивании посадок способствует достаточности площади питания, снижению заболеваемости, повышению степени освещенности и продуваемости посадок, что положительно сказывается на качестве и величине урожая.

Источники информации

1. А.с. СССР № 121978, МПК A 01 B, 39/20, 1959 г.

2. А.с. СССР № 1371538, МПК A 01 B, 39/20, 1988 г.

3. А.с. СССР № 1428223, МПК A 01 B, 39/20, 1988 г. - прототип.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для ухода за картофелем, выращиваемым на гребнях. Универсальный рабочий орган состоит из стойки со стрельчатой лапой и механизма регулировки. Над стрельчатой лапой закреплены съемные двухъярусные отвальчики. Над и между отвальчиками размещен гребнеформирователь, состоящий из двух симметрично расположенных боковин 4, выполненных в виде прямоугольных треугольников с вниз направленными гипотенузами и петель шарнирно их соединяющих. Боковины снабжены режущими ножами и рыхлителями. Выравниватель-влагоудерживатель выполнен в виде гребенки с зубьями и смонтирован на боковинах. Механизм регулирования боковин выполнен в виде винтов. Такое конструктивное выполнение позволит сформировать полнообъемный гребень при окучивании картофеля с необходимыми параметрами и показателями согласно агротехническим требованиям. 8 ил.

Универсальный окучник-гребнеформирователь, состоящий из стойки, стрельчатой лапы и механизма регулировки, отличающийся тем, что над стрельчатой лапой закреплены съемные двухъярусные отвальчики, а над и между ними размещен окучник-гребнеформирователь, состоящий из двух симметрично расположенных под углом к горизонту и шарнирно связанных между собой боковин, выполненных в виде прямоугольных треугольников с нижним расположением гипотенузы, на наружных поверхностях которых установлены с возможностью поворота съемные пластины, на которых жестко закреплены режущие ножи, выполненные в виде полотен с внутренней заточкой лезвий, и рыхлители, имеющие форму конусообразных стержней с заостренными концами, кроме того, одна из боковин с наружной стороны снабжена съемным регулируемым по высоте выравнивателем-бороздкоделателем, выполненным в виде гребенки.