ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2007 года по МПК A01B11/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для обработки почвы с целью снижения тягового сопротивления при ее обработке.

Известны почвообрабатывающие орудия, например плуги, стойки рабочих органов которых устанавливаются на раме с возможностью автоколебаний (см. авт. свид. СССР №385543, №398184, М. кл. А01В 11/00; 15/00).

Однако в известных орудиях из-за шарнирной установки стоек на раме рабочие органы совершают маятниковые движения, заглубляясь или выглубляясь, что значительно ухудшает качество обработки почвы, увеличивается тяговое сопротивление и износ режущих лезвий рабочих органов.

Известно авт. свид. СССР №419134, М. кл. А01В 11/00; 15/00 «Почвообрабатывающее орудие», включающее раму с установленными на ней стойками рабочих органов с возможностью их автоколебаний.

Изобретение по авторскому свидетельству №419134, взятое нами в качестве прототипа, позволяет частично устранить недостатки приведенных изобретений, однако оно также не позволяет существенно снизить тяговое сопротивление. Это обстоятельство особенно важно, т.к. уменьшение тягового сопротивления приводит к существенной экономии горючесмазочных материалов, стоимость которых, как известно, непрерывно растет.

Техническим решением задачи является устранение указанных недостатков, повышение эффективности обработки почвы при существенном уменьшении затрат на топливо, что достигается за счет уменьшения тягового сопротивления.

Задача достигается тем, что почвообрабатывающее орудие, например плуг, включающее раму с установленными на ней стойками рабочих органов, отличается тем, что рабочий орган снабжен индуктором колебаний, создающим спектр частот 200 Гц и амплитуду 0,1-0,5 мм и подключенным к магнитоимпульсной установке.

Новизна предложенного технического решения заключается в использовании принципиально нового излучателя колебаний, представляющего индуктор, подключенный к магнитоимпульсной установке. В свою очередь магнитоимпульсная установка, выполненная по схеме импульсного электрического генератора тока, запитывается от бортовой сети трактора. Частота колебаний в 200 Гц определена из экспериментальных данных обработки наиболее тяжелых почв региона России. Амплитуда излучаемых индуктором колебаний достигает 0,1-0,5 мм, т.к. давление при сильных магнитных полях может достигать десятков тонн на квадратный сантиметр поверхности заготовки (ферромагнитной трубы) - см. П.П.Ястребов, И.П.Смирнов. Электрооборудование. Электротехнология. М.: Высшая школа. 1987 г., с.71-74. Магнитоимпульсные установки.

На настоящий период времени ни один из известных вибраторов и вибровозбудителей не позволяет получить такие характеристики, прежде всего по амплитуде возбуждаемых колебаний, что позволяет существенно, на 20-30%, снизить тяговое сопротивление и повысить качество обработки почвы. Экономия топлива соответственно достигает примерно 20%, а микровибрация отвалов плуга повышает качество обработки почвы.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложенного технического решения.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано почвообрабатывающее орудие - плуг с индуктором колебаний в общем виде, на фиг.2 - индуктор колебаний.

Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. Стойка плуга 1 несет рабочий орган 2, к которому крепится (посредством электросварки) волновод колебательной системы (индуктор колебаний) 3. Стойка 1 штифтом 4 крепится к раме 5, внутри которой подпружинена двумя гидроамортизаторами 6 с виброизоляционными прокладками 7.

Индуктор колебаний состоит из цилиндрического волновода 3, ферромагнитной трубы 8 с обмоткой 9, подключаемой к магнитоимпульсной установке 10. Применение гидроамортизаторов исключает недостатки, связанные с усталостью металла пружин.

Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. При вспашке включается магнитоимпульсная установка от бортовой сети трактора, и рабочий орган 2 (отвал плуга) подвергается вибрации в спектре частот 200 Гц и амплитудой колебаний в пределах 0,1-0,5 мм, создаваемых колебательной системой 3. Одновременно под действием сопротивления почвы рабочий орган отклоняется назад, отклоняя стойку 1, которая воздействует на гидроамортизаторы 6 через виброизоляционные прокладки 7, и далее на раму 5.

Вибрация передается на рабочий орган в направлении движения. При этом вибрация практически не передается на раму, т.к. она гасится виброизоляционными прокладками 7, а штифт 4 имеет зазоры, превышающие амплитуду колебаний.

Вибрация, передаваемая в почву, приводит к возникновению в ней зон сжатия и растяжения, что положительно сказывается на снижении тягового сопротивления. Одновременно почва разрыхляется на мелкие фракции, чем повышается качество обработки. Эксперименты, проведенные на предплужнике, оборудованном предложенной системой, показали, что уменьшение тягового сопротивления достигает 18-20%. Экономический эффект достигается за счет экономии топлива, повышения качества обработки почвы, вследствие чего существенно повышается урожайность сельскохозяйственных культур.

Орудие включает раму с установленными на ней стойками рабочих органов. Рабочий орган снабжен индуктором колебаний, создающим частоту 200 Гц и амплитуду 0,1-0,5 мм. Индуктор подключен к магнитоимпульсной установке. Такое конструктивное выполнение позволит снизить тяговое сопротивление при обработке почвы. 2 ил.

Почвообрабатывающее орудие, например плуг, включающее раму с установленными на ней стойками рабочих органов, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен индуктором колебаний, создающим частоту 200 Гц и амплитуду 0,1-0,5 мм, и подключенным к магнитоимпульсной установке.