КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ АГРЕГАТ Российский патент 2005 года по МПК A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к агрегатам почвообрабатывающим комбинированным с последовательным многорядным расположением рабочих органов, предназначенным для обработки почвы под посев зерновых культур.

Известно почвообрабатывающее орудие (см. пат. RU №2122301, А 01 В 49/02, 1997 г.), содержащее горизонтальную опорную раму с опорными колесами и механизмом навески, на которой последовательно установлены вращающиеся элементы для боронования, и рабочие органы, выполненные в виде расположенных в два ряда стрельчатых лап, лопастного барабана-выравнивателя и секции спиральных катков с левым и правым направлением навивки прутков треугольного сечения.

Такое расположение рабочих органов не обеспечивает качественную предпосевную обработку почвы за один проход, т.к. элемент для боронования в виде барабана с ножевыми рабочими органами не измельчает пожнивные остатки из-за отсутствия реза со скольжением, а при наезде на твердые глыбы почвы происходит выглубление стрельчатых лап и образуется некачественное ложе для семян в борозде. Установленные за стрельчатыми лапами барабан-выравниватель и секции спиральных катков не заравнивают борозды, а осаживают, уплотняют гребни и частично засыпают борозды путем осыпания почвы, при этом перемещения почвы не происходит.

Наиболее близким устройством того же назначения по совокупности признаков является комбинированный почвообрабатывающий агрегат - дисковый культиватор “Смарагд” фирмы “PFLUGFABRIK LEMKEN KG” ФРГ (см. инструкцию по эксплуатации нр. артикула 175 1152, 1992 г.) - прототип заявленного технического решения. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат (далее агрегат), включающий раму с транспортными и опорными колесами, состоящую из центральной и боковых секций, соединенных между собой посредством механизмов перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, с последовательно установленными рабочими органами в виде стрельчатых лап, парных дисковых выравнивателей и спирально-прутковых многозаходных сдвоенных катков, состоящих из передних и задних.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного агрегата, принятого за прототип, относится то, что:

- агрегат используется для обработки жнивья и не производит предпосевную обработку различных типов почвы. Агрегат снабжен спирально-прутковыми сдвоенными катками одинакового диаметра, как переднего, так и заднего катков D=400 мм. Для работы на легких или песчаных почвах эти катки заменяются на катки большего диаметра D=540 мм, что не позволяет использовать агрегат на различных типах почвы без переналадки и увеличения трудоемкости в его обслуживании. Выполнение двух катков с одинаковым диаметром не обеспечивает формирование взрыхленного верхнего слоя почвы, удерживающего влагу, при качественном ее уплотнении и не освобождает от почвы корневища сорняков, т.е. отсутствует эффект “вычесывания”. Расположение переднего и заднего катков на осях, закрепленных жестко на общей рамке, не дает возможность плавно регулировать давление заднего катка и получать “вспушенный” верхний слой почвы.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Задачей изобретения является повышение качества обработки почвы при снижении трудоемкости, энергоемкости, металлоемкости и повышении производительности.

Технический результат - создан комбинированный почвообрабатывающий агрегат, позволяющий за счет изменения конструкции спирально-прутковых многозаходных сдвоенных катков применять его на различных типах почв без дополнительной переналадки, обладающий высокими показателями подготовки почвы при сниженной трудоемкости, энергоемкости, металлоемкости и повышенной производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом комбинированном почвообрабатывающем агрегате, включающем раму с транспортными и опорными колесами, состоящую из центральной и боковых секций, соединенных между собой посредством механизмов перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, с последовательно установленными рабочими органами в виде стрельчатых лап, парных дисковых выравнивателей и спирально-прутковых многозаходных сдвоенных катков, состоящих из передних и задних, имеются следующие особенности.

1. Передние катки сдвоенных катков шарнирно соединены с центральной и боковыми секциями рамы с возможностью регулирования их по высоте, а задние катки шарнирно соединены с брусьями передних катков и подпружинены, при этом диаметр задних катков меньше диаметра передних катков.

2. Диаметр передних катков выполнен в пределах 450-550 мм, а диаметр задних катков равен 0,4-0,5 диаметра передних.

Выполнение передних и задних катков разного диаметра позволяет передними катками, имеющими больший диаметр, раскрошить и осадить комки почвы и растительные остатки, предварительно измельченные парными дисковыми выравнивателями, при этом частично высвобождается корневая система растительных остатков от почвы с мелкими отростками корней. Закрепленными шарнирно на брусьях передних катков задними катками, выполненными меньшим диаметром и вращающимися с большим числом оборотов, производится более интенсивное крошение и выравнивание микрорельефа - мульчируется верхний слой почвы, освобождаются внутрипочвенные корневища сорняков от почвы и частично вычесываются, перемещаясь в верхний слой, уплотняется подповерхностный слой почвы. Использование пружин позволяет задним каткам производить саморегулирование давления на почву, обеспечивая при этом качественное равномерное уплотнение.

Выполнение диаметра передних катков в пределах 450-550 мм полностью соответствует всем требованиям, предъявляемым к каткам, устанавливаемым на машинах для предпосевной обработки различных типов почв, т.к. согласно теории (см. “Сельскохозяйственные мелиоративные машины”, Н.И.Кленин, В.А.Сакун, Москва, “Колос”, 1980 г., стр. 103) диаметр должен быть таким, чтобы при встрече с крупными комками или мягкой почвой каток легко перекатывался, защемляя почвенные комки, т.е. должно соблюдаться условие “Угол зацепления равен сумме углов трения комка о каток и трения комка о поверхность поля”. При применении катков диаметром меньше 450 мм (в прототипе 400 мм) происходит простое передвижение комков перед катками без их измельчения и наблюдается “эффект бульдозера”. При применении катков диаметром больше 550 мм ухудшается качество обработки почвы и нарушаются агротехнические требования, т.е. уменьшается процент вычесываемых сорняков и ухудшается мульчирование верхнего слоя. Конструктивное выполнение диаметра задних катков равным 0,4-0,5 диаметра передних катков определено экспериментально по результатам испытаний на Сибирской МИС и в хозяйствах Новосибирской области, при проведении которых наблюдалось улучшение качества крошения, уплотнения, мульчирования почвы и вычесывания сорняков, повышение производительности при снижении металлоемкости агрегата. Полученная качественная предпосевная обработка различных типов почв за один проход позволила снизить энергоемкость агрегата.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку (боковые секции не показаны). На фиг.2 изображен агрегат, вид сверху.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата заключаются в следующем: комбинированный почвообрабатывающий агрегат (далее агрегат) выполнен в виде рамы 1 (см. фиг.1, 2), опирающейся при транспортировании агрегата на транспортные колеса 2, а при работе - на опорные 3 колеса, состоящей из центральной 4 и боковых 5 секций, соединенных между собой посредством механизмов перевода из рабочего положения в транспортное и обратно 6, на которых смонтированы кронштейны 7, 8, 9, 10, 11, 12 (см фиг.1). К кронштейнам 8 шарнирно присоединены опорные колеса 3, регулируемые по высоте упорами 13 в кронштейнах 7. В кронштейнах 9 установлены стрельчатые лапы 14, а в кронштейнах 10 - парные дисковые выравниватели 15, регулируемые по высоте упорами 16. К кронштейнам 11 шарнирно присоединены рамки 17, регулируемые по высоте упорами 18 в кронштейнах 12, на которых закреплены передние катки 19, имеющие диаметр в пределах 450-550 мм, а к брусьям 20 рамок 17 шарнирно присоединены рамки 21 с задними катками 22, имеющими диаметр, равный 0,4-0,5 диаметра передних катков 19, причем рамки 21 снабжены пружинами 23, регулируемыми гайками 24.

Агрегат работает следующим образом.

Перед началом работы боковые секции 5 посредством механизмов перевода из транспортного положения в рабочее и обратно 6 раскладываются в горизонтальное положение, а центральная секция 4 опускается, образуя с боковыми секциями 5 раму 1, при этом транспортные колеса 2 полностью разгружаются и отрываются от поверхности земли. Упорами 13, 18 в кронштейнах 7, 12 регулируют высоту опорных колес 3, шарнирно присоединенных к кронштейнам 8, и передних катков 19, закрепленных на рамках 17, шарнирно присоединенных к кронштейнам 11, и, следовательно, всей рамы 1 в зависимости от требуемой глубины обработки почвы (например, 8-16 см), при этом высоту парных дисковых выравнивателей 15 регулируют упорами 16 в кронштейнах 10. При движении агрегата стрельчатые лапы 14, установленные в кронштейнам 9, подрезают сорняки и пласт почвы на установленной глубине, перемещают его по рабочим поверхностям вверх, производят крошение с одновременным формированием гребней и впадин. Парные дисковые выравниватели 15 измельчают пожнивные остатки, сорную растительность, крошат и перемещают почву гребней обратно во впадины. Передние катки 19 дополнительно крошат пласт, частично разрушают корневую систему сорняков, отделяя почву от основных корневищ, а задние катки 22, закрепленные на рамке 21, шарнирно присоединенной к брусу 20 рамки 17, более интенсивно крошат почву, вычесывая сорняки, мульчируя поверхностный слой, создавая его “вспушенность”, причем наличие пружин 23 и регулировочных гаек 24 обеспечивает возможность саморегулирования давления задних катков 22 на почву и их хорошую приспосабливаемость к рельефу.

Испытания опытной партии, прошедшие на Сибирской МИС и в хозяйствах Новосибирской области, показали, что при использовании заявленного агрегата производится качественная обработка почвы под посев зерновых культур. Испытания проводились на тяжелых почвах твердостью до 3,5 МПа при глубине обработки 8-16 см, при этом были значительно снижены металлоемкость, энергоемкость и повышена производительность. Полученные показатели обусловили решение о постановке данного агрегата на производство и подготовке документации к серийному выпуску.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы под посев зерновых культур. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат содержит раму с транспортными и опорными колесами, состоящую из центральной и боковых секций, соединенных между собой посредством механизмов перевода из рабочего положения в транспортное и обратно. На раме последовательно установлены рабочие органы в виде стрельчатых лап, парных дисковых выравнивателей и спирально-прутковых многозаходных сдвоенных передних и задних катков. Передние катки шарнирно соединены с центральной и боковыми секциями рамы с возможностью регулирования их по высоте. Задние катки шарнирно соединены с брусьями передних катков и подпружинены. Диаметр задних катков меньше диаметра передних катков. Такое конструктивное выполнение позволит применять агрегат на различных типах почв без дополнительной переналадки, повысить показатели подготовки почвы и производительность агрегата, снизить трудоемкость, энергоемкость, металлоемкость. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму с транспортными и опорными колесами, состоящую из центральной и боковых секций, соединенных между собой посредством механизмов перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, с последовательно установленными рабочими органами в виде стрельчатых лап, парных дисковых выравнивателей и спирально-прутковых многозаходных сдвоенных катков, состоящих из передних и задних, отличающийся тем, что передние катки сдвоенных катков шарнирно соединены с центральной и боковыми секциями рамы с возможностью регулирования их по высоте, а задние катки шарнирно соединены с брусьями передних катков и подпружинены, при этом диаметр задних катков меньше диаметра передних катков.2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что диаметр передних катков выполнен в пределах 450-550 мм, а диаметр задних катков равен 0,4-0,5 диаметра передних.