ОРУДИЕ ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ ПОЧВЫ Российский патент 2007 года по МПК B60P1/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к почвообрабатывающим орудиям.

Известна землеройно-транспортная машина, включающая базовый трактор, бульдозерное оборудование с упряжными шарнирами, гидравлическую систему управления бульдозерным оборудованием и рыхлительные зубья, с целью повышения эффективности рыхления путем приближения рыхлящих зубьев к базовой машине и упрощения конструкции она снабжена двумя боковыми, смонтированными на упряжных шарнирах и ориентированными в противоположную сторону толкающих брусьев тягами, связанными между собой посредством рабочей балки с рыхлящими зубьями, при этом толкающие брусья и боковые тяги связаны между собой посредством зубчатой рейки и стопора; рабочая балка с зубьями выполнена в виде П-образного шарнирного трезвенника, концы которого шарнирно смонтированы на боковых тягах, при этом оси шарниров расположены вертикально (SU, авторские свидетельство №1016442 А, М. Кл.³ Е02F 5/30. Землеройно-транспортная машина / Л.А.Хмара, В.И.Баловнев, С.В.Шатов и др. (СССР). - Заявка №3285125/29-03; Заявлено 28.04.1981; Опубл. 07.05.83. Бюл. №17 // Открытия. Изобретения. - 1983. - №17).

К недостаткам описанной машины, несмотря на сходность решаемой проблемы, относятся сложность конструкции, большая материалоемкость, большие затраты труда на переустановку рабочих органов при изменении глубины рыхления и увеличении ширины захвата.

Известен также рабочий орган рыхлителя, включающий расположенные одна за другой переднюю и заднюю стойки с наконечниками, навеску с гидроцилиндром управления и рабочей балкой для соединения стоек с базовой машиной, в котором, с целью повышения надежности, рабочий орган снабжен механизмом захвата, расположенным с возможностью захвата задней стойки и смонтированным на передней стойке упором для взаимодействия с наконечником задней стойки; механизм захвата задней стойки выполнен в виде шарнирно соединенных между собой подпружиненных скоб с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости посредством привода; провод выполнен в виде расположенного между скобами клина, кинематически связанного потоком гидроцилиндра управления задней стойкой (SU, авторские свидетельство №1234534 А1, М. Кл.⁴ Е02F 5/30. Рабочий орган рыхлителя / Л.А.Хмара, С.В.Шатов, В.И.Баловнев и др. (СССР). - Заявка №3800083/29-03; Заявлено 08.10.1984; Опубл. 30.05.86. Бюл. №20 // Открытия. Изобретения. - 1986. - №20).

К недостаткам описанного рабочего органа рыхлителя, предназначенного для рыхления прочных и мерзлых грунтов - со сходной для нас задачей - рыхление пахотного и подпахотного горизонтов на глубину 0,8-1,2 м - относятся большие энергозатраты на выполнение технологического процесса, сложность конструкции, низкое техническая надежность, большая масса.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится орудие для рыхления почвы, содержащее поперечный и продольный брусья, закрепленные с возможностью перемещения относительно них почвообрабатывающими рабочими органами, соединенными с брусьями посредством кронштейнов с крепежными элементами, в котором, с целью повышения качества обработки различных почв и снижения металлоемкости, поперечный брус закреплен на заднем торце продольного бруса и имеет консольные концы, на которых установлены рабочие органы, а крепежные элементы кронштейна смещены относительно друг друга в поперечном направлении на величину, кратную шагу изменения поперечного расстояния между рабочими органами (см. SU, авторские свидетельство №1487829 А1, М. Кл.⁴ А01В 35/00. Орудие для рыхления почвы / З.Г.Сонис, П.М.Гильштойн, Л.И.Ройтберт и др. (СССР). - Заявка №4229000/30-15; Заявлено 15.04.1987; Опубл. 23.06.1989. Бюл. №23 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №23).

К недостаткам описанного орудия для рыхления почвы, несмотря на некоторое упрощение конструкции, относятся малая глубина рыхления, а при установке рабочих органов большой высоты невозможность их выглубления и перевода в транспортное положение.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - рыхление пахотного и подпахотного горизонтов на глубину 0,8-1,5 м.

Технический результат - повышение производительности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном орудии для рыхления почвы, содержащем поперечный и продольные брусья, закрепленные с возможностью перемещения относительно поперечного бруса почвообрабатывающими рабочими органами, соединенными с ним посредством кронштейнов с крепежными элементами, согласно изобретению орудие снабжено дополнительной поперечной балкой, установленной с возможностью условного перемещения вокруг оси, параллельной оси симметрии поперечного бруса, гидроприводом условного перемещения дополнительной поперечной балки, ограничителем условного перемещения дополнительной поперечной балки и предохранителем от критических перегрузок дополнительной балки, указанные выше почвообрабатывающие рабочие органы посредством кронштейнов смонтированы на дополнительной поперечной балке, а сама дополнительная поперечная балка посредством объемных осей установлена в основных отверстиях на концах продольных брусьев, гидропривод условного перемещения в виде силового гидроцилиндра посредством осей смонтирован на кронштейне вертикально стойке поперечного бруса и в кронштейне почвообрабатывающего рабочего органа, установленных в продольно-вертикальной плоскости симметрии орудия, предохранитель от критических перегрузок выполнен, по меньшей мере, в виде одного диска, установленного с охватом периметра дополнительной поперечной балки, и U-образного крепежного элемента, криволинейная часть которого размещена в кольцевой канавке на периферийной части диска, а резьбовые концы U-образного крепежного элемента - в отверстиях вертикальной стойки и ребра жесткости поперечного бруса, каждая стойка почвообрабатывающего рабочего органа с возможностью условного качания посредством оси смонтирована на заднем конце кронштейна, при этом рабочее положение стойки ограничено упором в зеве на ее монтажной части и осью, размещенной на передней части кронштейна, при этом качание стойки в ее транспортном положении ограничено штифтом, упомянутый ограничитель углового перемещения, по меньшей мере, выполнен в виде одной гибкой тяги, один конец которой смонтирован на оси в кронштейне вертикальной стойки, а другой конец - на оси в качестве упора в передней части среднего кронштейна для установки стойки почвообрабатывающего рабочего органа; вертикальная стойка в виде ребра из толстолистового металлического проката размещена в поперечно-вертикальной плоскости поперечного бруса, на концах которого размещены пары кронштейнов для соединения кольцами с тягами гидронавесной системы агрегатируемого трактора, а третья пара кронштейнов - на верхней части ребра, при этом в задней части упомянутой пары кронштейнов выполнены сбросные отверстия для установки оси гидропривода условного перемещения дополнительной поперечной балки; каждая отъемная ось поворота дополнительной поперечной балки снабжена фланцем с отверстиями для размещения крепежных элементов и, их по меньшей мере, одним резьбовым отверстием для демонтажа.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлено орудие для рыхления почвы с переводом стойки почвообрабатывающего орудия из рабочего в транспортное положение, вид сбоку.

На фиг.2 - то же, вид в плане.

На фиг.3 - вид А на фиг.1, размещение стоек почвообрабатывающих рабочих органов по длине дополнительной поперечной балки (вид на орудие спереди).

На фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1, взаимное размещение поперечного бруса, продольного бруса и дополнительной поперечной балки на виде в плане.

На фиг.5 - сечение В-В на фиг.2, размещение предохранителя от критических перегрузок дополнительной поперечной балки на стойке и ребре жесткости поперечного бруса и упомянутой балки, разрез в продольно-вертикальной плоскости.

На фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.2, положение стойки почвообрабатывающего рабочего органа в кронштейне, закрепленного крепежными элементами на дополнительной балке при выполнении технологического процесса, вид сбоку.

На фиг.7 - то же, в транспортном положении стойки почвообрабатывающего рабочего органа.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Орудие для рыхления почвы содержит поперечный брус 1, продольные брусья 2 и 3, почвообрабатывающие рабочие органы 4. Рабочие органы 4 закреплены с возможностью перемещения относительного поперечного бруса для изменения шага расстановки стоек 5 почвообрабатывающих рабочих органов 4. Стойки 5 указанных рабочих органов 4 соединены с ним посредством кронштейнов 6 и 7 с крепежными элементами 8.

Орудие снабжено дополнительной поперечной балкой 9, гидроприводом 10 углового перемещения дополнительной поперечной балки 9, ограничителем 11 углового перемещения дополнительной поперечной балки 9 и предохранителем 12 от критических изгибных перегрузок дополнительной балки 9. Дополнительная поперечная балка 9 установлена с возможностью углового перемещения вокруг оси, параллельной оси симметрии поперечного бруса 1. Указанные выше стойки 5 почвообрабатывающих рабочих органов 4 посредством кронштейнов 6 и 7 смонтированы на дополнительной поперечной балке 9. Дополнительная поперечная балка 9 посредством отъемных осей 13 и 14 установлена в соосных отверстиях на концах продольных брусьев 2 и 3.

Каждая отъемная часть 13 (14) поворота дополнительной поперечно балки 9 (см. фиг.4) снабжена фланцем 15 с отверстиями для размещения крепежных элементов 16. На фланце 15, по меньшей мере, одно отверстие выполнено резьбовым для установки монтажного болта 17 с контргайкой 18. На торце отъемной оси 13 (14) пресс-масленка 19 для подачи консистемной смазки в отверстие 20 в пары скольжения при повороте дополнительной поперечной балки 9 (см. фиг.4).

Гидропривод 10 углового перемещения дополнительной поперечной балки 9 вокруг оси ее симметрии выполнен в силовом гидроцилиндре. Основание и шток указанного гидроцилиндра посредством осей 21 и 22 смонтированы на кронштейне 23 вертикальной стойки 24 поперечного бруса 1 и в кронштейне 7 почвообразующего рабочего органа 4. Гидропривод 10, кронштейн 23 и кронштейн 7 установлены в продольно-вертикальной плоскости симметрии орудия.

Вертикальная стойка 24 поперечного бруса 1 в виде ребра из толстолистового металлического проката размещена в поперечно-вертикальной плоскости поперечного бруса 1. На концах поперечного бруса 1 размещены пары кронштейнов 25 и 26 для шарнирного соединения пальцами 27, 28 с нижними тягами гидронавесной системы агрегатируемого трактора. Третья пара кронштейнов 23 размещена на верхней части ребра. В задней части упомянутой пары кронштейнов 23 выполнены соосные отверстия для установки оси 21 гидропривода 10 углового перемещения дополнительной поперечной балки 9. В передней части пары кронштейнов 23 размещен палец 39 для шарнирного соединения с центральной верхней тягой гидронавесной системы трактора.

Предохранитель 12 от критических изгибных перегрузок дополнительной поперечной балки 9 выполнен, по меньшей мере, в виде одного диска 30 (см. фиг.2 и 5), установлен с охватом периметра поперечного сечения дополнительной поперечной балки 9, и U-образного крепежного элемента 31. Криволинейная часть элемента 31 размещена в кольцевой канавке на периферийной части диска 30. Резьбовые концы 32 и 33 U-образного крепежного элемента 31 смонтированы в отверстиях ребра вертикальной стойки 24 и ребра жесткости 34 поперечного бруса 1. Нанизыванием гаек 35 на резьбовые концы 32 и 33 U-образного крепежного элемента 31 выбирается зазор между ними и диском 30. При динамических и критических нагрузках на стойку 5 почвообразующего рабочего органа 4 разрушающие усилия передаются на поперечный брус 1. Суммарное сечение бруса 1 и дополнительной балки 9 способно в 5-10 раз выдерживать динамические нагрузки больше, чем тяговое усилие агрегатируемого тракта. Этим достигают техническую надежность орудия.

Каждая стойка 5 почвообрабатывающего рабочего органа 4 с возможностью углового качания посредством оси 36 смонтирована на заднем конце кронштейна 7. На монтажной части 37 стойки 5 сварными швами закреплена втулка 38. Рабочее положение стойки 5 ограничено упором 39 в зеве на ее монтажной части 37 и осью 40. Ось 40 размещена на передней части кронштейна 7. Качание стойки 5 рабочего органа 4 в ее рабочем положении ограничено штифтом 41 (см. фиг.6 и 7).

Упомянутый ограничитель 11 углового перемещения дополнительной поперечной балки 9, по меньшей мере, выполнен в виде одной гибкой тяги 42. Один конец гибкой тяги 42 смонтирован на оси 21 крепления основания силового гидроцилиндра гидропривода 10. Другой конец тяги 42 размещен на оси 40 в качестве упора стойки 5 в передней части кронштейна 7 для установки стойки 5 почвообрабатывающего рабочего органа 4 при выполнении технологического процесса.

Орудие для рыхления почвы работает следующим образом.

Перед началом работы кронштейны 25 и 26 на поперечном брусе 1 пальцами 27 и 28 соединяются с нижними продольными тягами энергонасыщенных тракторов класса тяги 5(6). Центральную верхнюю тягу пальцем 29 соединяют с кронштейном 23 на верхней части вертикальной стойки 24. Рукавами высокого давления соединяют силовой гидроцилиндр гидропривода 10 с гидравлической системой трактора. Подачей масла из гидросистемы трактора в штоковую полость и основание силового гидроцилиндра, шток через ось 22 поворачивает средний кронштейн 7 вместе со средним рабочим органом 4, а при повороте кронштейна 7 дополнительная поперечная балка 9 на отъемных осях 13 и 14 поворачивается, увлекая за собой крайние кронштейны 6 и 7 вместе со стойками 5 почвообрабатывающих рабочих органов. Далее гидронавесной системой трактора поперечный брус 1 вместе с продольными брусьями 2, 3 и вертикальной стойкой 24 приводится в полное транспортное положение. Механизатор проверяет техническое состояние рабочих органов.

На краю отведенной загонки механизатор гидронавесной системы поперечный брус 1 максимально приближает к поверхности поля. Далее силовой гидроцилиндр гидропривода 10 за счет гидрораспределителя трактора устанавливают в «плавающее» положение, гидравлически соединяя штоковую полость основания с его бесштоковой полостью. Под весом почвообрабатывающих рабочих органов кронштейны 6 и 7 поворачивают дополнительную поперечную балку 9. Гибкие тяги 42 между осями 21 и 40 натягиваются и этим ограничивают крайние нижние положения осей 36 на задних концах кронштейнов 7.

При наступательном движении трактора каждый носок стойки 5 врезается сначала в пахотный слой, а затем и в грунт. Лобовое сопротивление стойки 5 и усилие резания переуплотненного грунта носком стойки 5 направлены под острым углом к вертикали. Это заставляет стойку 5 почвообрабатывающего рабочего органа 4 стремительно врезаться в грунт и увлечь вниз за собой кронштейн 7. Это угловое перемещение стойки ограничивает гибкие тяги 42 ограничителя 11. При установившемся движении деформации грунта и почвы носком стойки 5 направлены снизу вверх и под углом к горизонту. После прохода за каждой стойкой 5 остается разрыхленная полоса почвы и грунта, способная в большем объеме аккумулировать выпадающие осадки. В период вегетации растений их корневые системы углубляются в почвенные горизонты с достаточным запасом продуктивной влаги.

На конце загона гидроприводом 10 дополнительную поперечную балку 9 поворачивают на осях 13 и 14. Кронштейнами 7 через оси 36 извлекают стойки 5 рабочих органов 4 на дневную поверхность. Минимальное удаление стоек 5 рабочих органов 4 от поперечного бруса 1 обеспечивает передачу тягового усилия трактора при минимальных непроизводительных затратах энергии. Это позволяет достигнуть высокой производительности при рыхлении почвы и грунта.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Орудие для рыхления почвы содержит поперечный и продольные брусья с закрепленными с возможностью перемещения относительного поперечного бруса почвообрабатывающими рабочими органами. Почвообрабатывающее орудие снабжено дополнительной поперечной балкой, гидроприводом ее углового перемещения, ограничителем углового перемещения дополнительной балки вместе с кронштейном и стойками рабочих органов, предохранителем дополнительной поперечной балки от разрушающих нагрузок. Почвообрабатывающие рабочие органы посредством кронштейнов смонтированы на дополнительной поперечной балке и приводятся ею в рабочее и транспортное положения. Повышается производительность. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Орудие для рыхления почвы, содержащее поперечный и продольные брусья с закрепленными с возможностью перемещения относительного поперечного бруса почвообрабатывающими рабочими органами, соединенными с ним посредством кронштейнов с крепежными элементами, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной поперечной балкой, установленной с возможностью углового перемещения вокруг оси, параллельной оси симметрии поперечного бруса, гидроприводом углового перемещения дополнительной поперечной балки, ограничителем углового перемещения дополнительной поперечной балки и предохранителем от критических перегрузок дополнительной балки, указанные выше почвообрабатывающие рабочие органы посредством кронштейнов смонтированы на дополнительной поперечной балке, а сама дополнительная поперечная балка посредством отъемных осей установлена в соосных отверстиях на концах продольных брусьев, гидропривод углового перемещения в виде силового гидроцилиндра посредством осей смонтирован на кронштейне вертикальной стойки поперечного бруса и в кронштейне почвообрабатывающего рабочего органа, установленных в продольно-вертикальной плоскости симметрия орудия, предохранитель от критических перегрузок выполнен, по меньшей мере, в виде одного диска, установленного с охватом периметра дополнительной поперечной балки, и U-образного крепежного элемента, криволинейная часть которого размещена в кольцевой канавке на периферийной части диска, а резьбовые концы U-образного крепежного элемента - в отверстиях ребра вертикальной стойки и ребра жесткости поперечного бруса, каждая стойка почвообрабатывающего рабочего органа с возможностью углового качания посредством оси смонтирована на заднем конце кронштейна, при этом рабочее положение стойки ограничено упором в зеве на ее монтажной части и осью, размещенной на передней части кронштейна, при этом качание стойки в ее транспортном положении ограничено штифтом, упомянутый ограничитель углового перемещения, по меньшей мере, выполнен в виде одной гибкой тяги, один конец которой смонтирован на оси в кронштейне вертикальной стойки, а другой конец - на оси в качестве упора в передней части среднего кронштейна для установки стойки почвообрабатывающего рабочего органа.2. Орудие по п.1, отличающееся тем, что вертикальная стойка в виде ребра из толстолистового металлического проката размещена в поперечно-вертикальной плоскости поперечного бруса, на концах которого размещены пары кронштейнов для соединения пальцами с тягами гидронавесной системы агрегатируемого трактора, а третья пара кронштейнов - на верхней части ребра, при этом в задней части упомянутой пары кронштейнов выполнены соосные отверстия для установки оси гидропривода углового перемещения дополнительной поперечной балки.3. Орудие по п.1, отличающееся тем, что каждая отъемная ось поворота дополнительной поперечной балки снабжена фланцем с отверстиями для размещения крепежных элементов и, по меньшей мере, одним резьбовым отверстием для демонтажа.