КОМБИНИРОВАННЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВ Российский патент 2004 года по МПК A01B35/00 A01B39/00 A01B35/20 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным рабочим органам для выполнения различных видов обработки почвы.

Известен рабочий орган /1/, включающий лемех, отвал, почвоуглубитель, диск, установленные подвижно на свою стойку.

К недостаткам известного рабочего органа плуга следует отнести значительное количество стоек почти для каждого исполнительного элемента. Это не только увеличивает материалоемкость почвообрабатывающей машины, но и снижает надежность выполнения технологического процесса, так как на это множество стоек нависают пожнивные остатки особенно длинностебельных культур, не обеспечивая надлежащего качества. Кроме того, отвальные корпуса снижают ветроустойчивость поверхности почвы обрабатываемых полей, а после обработки спустя некоторое время, когда оседает почва и сглаживается поверхность, поэтому водоустойчивость поверхности почвы резко снижается.

Известен рабочий орган для отвально-безотвального рыхления /2/, включающий кронштейны, исполнительные элементы: лемешноотвальную поверхность, рыхлитель, установленные на одной стойке.

К недостаткам известного рабочего органа следует отнести то, что при такой компоновке исполнительных элементов для отвально-безотвального рыхления лемешноотвальной поверхностью и рыхлителем не обеспечивается надлежащего качества по защите почв от водной эрозии. При крутизне склона 6° и более положительный эффект от применения известного рабочего органа снижается, так как волнистая поверхность этой обработки сглаживается, увеличивается поверхностный сток, который снижает концентрацию питательных веществ в зоне расположения корневой системы возделываемых культур.

Известен комбинированный рабочий орган для выполнения различных видов обработки почвы /3/, включающий полую стойку с отверстиями для фиксации исполнительных элементов в виде подлапника со съемным держателем, монтируемых на стойке, и горизонтальными левым и правым лемехами, и щелерез с вертикальным рыхлителем для монтажа на стойке с возможностью съема и фиксации, имеющий удлиненный и короткий наклонные лемехи и долото.

К недостаткам известного рабочего органа относится то, что рабочий орган с таким набором исполнительных элементов выполняет один вид обработки почвы - глубокое рыхление с разуплотнением, поэтому его функциональные возможности ограничены.

Для устранения указанных недостатков и достижения положительного эффекта рабочий орган дополнительно снабжен сменными исполнительными элементами в виде стрельчатой лапы с двухсторонними кротователями, и щелерезом с подлапником и долотом, и лопастным барабаном, причем дополнительные исполнительные элементы - лапа и щелерез имеют вертикальный рыхлитель с отверстиями для монтажа на стойке, а ось лопастного барабана посредством четырехзвенного механизма с регулируемым верхним звеном шарнирно присоединена к стойке, причем барабан снабжен попарно поставленным широкозахватным и отогнутым на острый угол от вертикали в поперечно-продольных плоскостях, узкозахватными лопастями.

Дополнительно снабженный сменными исполнительными элементами комбинированный рабочий орган обеспечивает выполнение различных видов обработки почвы с высоким защитными свойствами и характеристиками - это кротовины, щель с оставлением стерни на поле, которые предотвращают развитие процессов водной и ветровой эрозии.

Монтаж на полой стойке подлапника с лемехами и долотом, лопастного барабана позволяет выполнять комбинированным рабочим органом безотвальное ступенчатое рыхление с формированием лунок на поверхности почв.

Отверстия на вертикальных рыхлителях лапы и щелереза обеспечивают легкий и быстрый монтаж их на полой стойке дополнительных исполнительных элементов.

Совмещение работы лемехов с подлапниками и стрельчатых лап с кротователями обеспечивает выполнение процессов ярусной обработки почвы. При наличии на стойке только стрельчатых лап с кротователями производится крошение почвы на глубину 20 см.

При установке на полую стойку лемехов с подлапником и рыхлителя с долотом (в том случае, когда долото поднято вверх до упора) позволяет получить комбинированный рабочий орган для плоскорезной обработки с оставлением стерни на поверхности для снижения скорости ветра в приземном слое, а когда долото рыхлителя опущено вниз, рыхлитель закреплен в стойке верхним отверстием - это дает возможность производить плоскорезную обработку с одновременным щелеванием.

Схемы расстановки рабочих органов фронтально, углом вперед для выполнения различных видов обработки применяется в зависимости от условий работы, а именно при обработке почвы, где на поле были выращены пропашные культуры, имеющие высокостебельные пожнивные остатки. Все исполнительные рабочие элементы устанавливаются на единую несущую систему машин - полую стойку.

На фиг.1 представлены общие виды исполнительных элементов комбинированного рабочего органа:

а - полая стойка;

б - горизонтальные лемехи с подлапником и держателем;

в - наклонные лемеха с долотом и рыхлителем;

г - стреловидная лапа с клиньями и рыхлителем;

д - рыхлитель-щелерез с подлапником и долотом;

е - лопастной барабан с узкими и широкозахватными лопастями.

На фиг.2 представлен комбинированный рабочий орган, собранный из исполнительных элементов а, б, в, е для осуществления технологического процесса ступенчатой обработки почвы и лункования.

На фиг.3 изображен диск с узкозахватными лопастями (вид сбоку).

На фиг.4 показаны угловые схемы расстановки комбинированных рабочих органов для: А - ступенчатой обработки; Б - плоскорезной; В - чизелевания; Г - щелевания; Д - обработки почвы с формированием кротовин; Е - щелевого рыхления.

На фиг.5 представлены схемы фронтально расположенных рабочих органов для: А - ступенчатой обработки; Б - плоскорезной; В - чизелевания; Г - щелевания; Д - основной обработки с кротованием; Е - щелевого рыхления.

Комбинированный рабочий орган для выполнения различных видов обработки почвы (см. таблицу) включает варианты: I - полую стойку; II - горизонтальные лемехи с подлапником и держателем; III - наклонные лемехи с долотом; IV - стреловидную лапу с кротователями; V - щелерез-рыхлитель; VI - лопастной каток.

Комбинированный рабочий орган, выполняющий различные виды обработки почвы, включает полые стойки с боковинами 1 (фиг.1), заточку 2, отверстия 3 и 4, держатель 5, горизонтальный правый лемех 6, подлапник 7, горизонтальный левый лемех 8. При монтаже держатель 5 одевается на вертикальные рыхлители 9 исполнительных элементов “в, г, д”, в состав которых входят левый двухсторонний кротователь 10, удлиненный наклонный лемех 11, долото 12, короткий наклонный лемех 13; правый двухсторонний кротователь 14, лапа 15 на рабочей поверхности которой расположены кротователи 16, 10, 14. Рыхлитель 9 узкозахватной лапы имеет отверстия 4, а рыхлитель-щелерез “д” имеет подлапник 17 и долото 18 и три отверстия 19. Такое же отверстие 19 имеет рыхлитель 9 наклонных лемехов 11, 13 с долотом 12. Следующий исполнительный элемент “е” - лопастной барабан имеет широкозахватные лопасти 20 и диски 21 узкозахватных лопастей. Широкозахватные лопасти и 22, 23, и 24, 25, и 20 и 26 расположены между дисками 21 узкозахватных лопастей, концы которых отогнуты не только в продольно-вертикальной плоскости, но и поперечно вертикальной на острый угол.

Комбинированный рабочий орган, в котором задействованы исполнительные элементы “а, б, в, е” (I вариант таблицы) работает следующим образом.

При движении горизонтальные лемехи 6, 8, рыхлитель 9 образуют щель, наклонные лемехи 11, 13 и долота рыхлят почву, образуют ступенчато гребнистое дно. Лопасти 21, 23 барабана образуют лунки на поверхности почвы.

Комбинированный рабочий орган, для которого задействованы исполнительные элементы “а, б, г, е” (см. II вариант таблицы), работает следующим образом.

При движении горизонтальные лемехи 6, 7 рыхлят почву стреловидная лапа 15 углубляет взрыхленный слой, трехгранные двухсторонние клинья 10, 14, 16 образуют под слоем почвы кротовины. Лопасти 21, 22 делают лунки. То есть происходит ярусная обработка почвы с формированием ветроводоустойчивой поверхности обработанного поля.

Комбинированный рабочий орган, для которого задействованы исполнительные элементы “а, г, е” (см. III вариант таблицы) выполняет работы, связанные с обработкой почвы на глубину 20-22 см. Это основная обработка почвы под различные культуры, но в основном применяется для подготовки почвы под озимые.

При движении кромки стреловидной лапы 15 подрезают пласт почв, трехгранные двухсторонние клинья 10, 14, 16 поднимают его снизу вверх и при подъеме рыхлят на меньшие фракции. Кроме того, вертикальный рыхлитель 9 разделяет пласт на две половины при проходе между боковинами рыхлителя 9 и клиньев 14 и 16 пласт снова крошится под действием создаваемых напряжений. При этом на поверхности остаются пожнивные остатки и под слоем взрыхленной почвы кротовины, что повышает влаговпитывающую способность почвы и ветроустойчивость поверхностей обрабатываемых полей.

Комбинированный рабочий орган, для которого задействованы элементы “а, в, е” (см. IV вариант таблицы) применяется для чизелевания с разуплотнением подошвы уплотненной.

При движении кромка 2 исполнительного элемента “а” разрезает верхний слой, боковины 1 образуют щель, которая углубляется вертикальным рыхлителем 9 исполнительного элемента “в”, наклонный лемех 11 нарезает щели под углом к вертикальным, долото 12 образует емкость, объем которой увеличивает короткий наклонный лемех 13. Это обеспечивает длительное хранение влаги, предотвращается промерзание почвы на большую глубину. Элемент “е” образует лунки.

Комбинированный рабочий орган, для которого задействованы исполнительные элементы “а, б, д” (см. вариант V таблицы), предназначен для выполнения плоскорезной обработки в почвозащитной системе. Рассмотрим два варианта выполнения различных видов обработки этим рабочим органом.

Вариант V - долото 18 рыхлителя 9 находится на уровне режущих кромок горизонтальных лемехов 6, 8. При движении исполнительный элемент “б” (лапа) своими горизонтальными лемехами 6, 8 подрезает пласт и корневую систему сорняков. Долото 18 способствует заглублению лемехов на заданную глубину, почва ими крошится, при этом на поверхности остается стерня для предотвращения ветровой эрозии. Элемент “е” образует лунки.

Вариант VI - долото 18 находится на расстоянии Δh от поверхности расположения кромок горизонтальных лемехов 6, 8.

Работая поперек склона (этот вариант комбинированного рабочего органа производит лемехами 6, 8 безотвальную обработку почвы с сохранением стерни), вертикальный рыхлитель 9 образует вертикальную полость - щель, а долото 18 разрыхляет почву нижней части щели, образует влагонакопительную подпочвенную емкость. Элемент “е” образует лунки.

В зависимости от почвенно-климатических условий комбинированный рабочий орган для различных видов обработки почвы располагается как по схеме “углом вперед” фиг.4 “а, б, в, г, д, е”, так и фронтально фиг.5 “а, б, в, г, д, е”.

Комбинированный рабочий орган с набором исполнительных элементов, выполняя различные виды противоэрозионной обработки почвы, предотвращает развитие водной и ветровой эрозии.

Поэтому применение комбинированного рабочего органа для выполнения различных видов обработки почвы не оказывает отрицательного действия на окружающую среду.

Источники информации

1. Иванов И.С. и др. Сельскохозяйственные машины./ - М.: Машиностроение - 1970. С.10, 11.

2. Путрин А.С. Рабочий орган для отвально-безотвального рыхления/ Тракторы и с.-х. машины. - М. - 2002. - №5. - С.7-8.

3. Таранин В.И. Рыков В.Б. Рабочий орган для обработки почвы. - П.Р.Ф. №2134500. - ВНИПТИМЭСХ по заявке №97121396/13 от 10.12.97, опубл. 20.08.99, №23.

Комбинированный рабочий орган предназначен для выполнения различных видов обработки и может быть использован в сельском хозяйстве для улучшения экологической обстановки в зерносеющих районах. Рабочий орган содержит полую стойку с боковинами и исполнительные элементы. Исполнительные элементы выполнены в виде рыхлителей-щелерезов, подлапника с держателем и горизонтальными лемехами, наклонных лемехов с долотом, стреловидной лапы с трехгранными двухсторонними клиньями-кротователями, щелереза с подлапником и долотом, барабана с широкими и узкими лопастями. Наличие различных типов исполнительных элементов дает возможность при соответствующей их комбинации выполнять различные виды обработки почвы. Рабочим органом можно выполнять ступенчатую обработку, ярусную, чизелевание, плоскорезную и плоскорезную с щелеванием, дополнительное формирование лунок на поверхности, на которой они чередуются большой шириной с мелкой. Это обеспечивает высокую ветро- и водоустойчивость поверхности взрыхленного слоя с оставлением пожнивных остатков на поверхности. 5 ил., 1 табл.

Комбинированный рабочий орган для выполнения различных видов обработки почвы, включающий полую стойку с отверстиями для фиксации исполнительных элементов, в виде подлапника со съемным держателем, монтируемым на стойке, и горизонтальными левым и правым лемехами и щелерез с вертикальным рыхлителем для монтажа на стойке с возможностью съема и фиксации, имеющий удлиненный и короткий наклонные лемехи и долото, отличающийся тем, что рабочий орган дополнительно снабжен сменными исполнительными элементами в виде стрельчатой лапы с двухсторонними кротователями, и щелерез с подлапником, и долотом, и лопастной барабан, причем дополнительные исполнительные элементы - лапа и щелерез имеют вертикальный рыхлитель с отверстиями для монтажа на стойке, а ось лопастного барабана посредством четырехзвенного механизма с регулируемым верхним звеном шарнирно присоединена к стойке, причем барабан снабжен попарно поставленными широкозахватными и отогнутыми на острый угол от вертикали в поперечно-продольных плоскостях узкозахватными лопастями.