ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2007 года по МПК A01B49/02 

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям.

Известно навесное почвообрабатывающее орудие, у которого при работе ось секции ротационных рабочих органов размещена под углом к поперечной линии орудия, причем угол может изменяться в зависимости от положения склона [1]. Недостаток такого орудия состоит в том, что рабочие элементы (планки, прутки) на секции, меняющей угол атаки, должны быть размещены по линиям, параллельным оси секции, так как при изменении ее угла атаки существенно менялся бы характер воздействия на почву рабочих элементов, размещенных спирально. Однако рациональное спиральное выполнение рабочих элементов, например в виде зубчатых планок, заметно повышает эффективность работы катков. Орудие не может быть широкозахватным, так как при попытке изменения угла атаки нескольких подобных секций, размещенных в ряд с перекрытием, они налезут друга на друга. В орудии, используемом на равнинных ландшафтах, наличие механизма для изменения угла атаки секции нецелесообразно, так как он усложняет конструкцию.

Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие, включающее раму, дисковые батареи, лапы, расположенные в несколько рядов, выравниватель и расположенные в ряд по ширине захвата орудия нескольких секций катка в виде барабанов, установленных на рамках, шарнирно сопряженных с основной рамой орудия и включающих звенья - продольное и расположенное вдоль оси барабана [2 - прототип]. Для повышения качества крошения почвы и выравнивания микрорельефа поля зубчатые планки на цилиндрической поверхности барабанов размещены по многозаходным спиралям. Недостатком такого орудия является отсутствие перекрытия между установленными в ряд секциями катка, из-за чего между ними остается огрех и образуется гребень.

Задачей изобретения является повышение качества крошения почвы и выравнивания микрорельефа поверхности поля при работе орудия, содержащего рыхлительные рабочие органы и нескольких расположенных сзади них в ряд по ширине захвата ротационных секций с рабочими элементами, расположенными по многозаходной спирали.

Сущность изобретения заключается в том, что в почвообрабатывающем орудии, включающем раму с рыхлительными рабочими органами и установленными сзади них в ряд секциями ротационных рабочих органов, например катков, выполненных в виде барабана с рабочими элементами в виде планок, расположенных по многозаходной спирали, и рамки, шарнирно сопряженной с рамой орудия и включающей звенья - продольное и расположенное вдоль оси барабана, барабаны размещены с перекрытием под углом α к продольному звену рамки катка, при этом

arctg(L/2D)<α<arctg(L/1,1D),

где L - длина (вдоль оси) поверхности барабана, D - диаметр барабана, кроме того, многозаходная спираль, на которой размещены их рабочие элементы, выполнена с правой навивкой для секций с передней правой стороной и с левой - для секций с передней левой стороной.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что новым является то, что барабаны катка, размещенные в ряд, установлены с перекрытием и под углом α к продольному звену рамки (к продольно-вертикальной плоскости орудия), при этом

arctg(L/2D)<α<arctg(L/1,1D),

где L - длина поверхности барабана (вдоль оси), D - диаметр барабана, а также выполнение рабочих элементов барабана в виде многозаходной спирали с правой навивкой для секций ротационных рабочих органов с передней правой стороной и с левой навивкой - для секций с передней левой стороной.

Такое выполнение орудия позволяет улучшить качество крошения почвы и выравнивания микрорельефа поля за счет размещения с перекрытием ротационных секций, например катков с рабочей поверхностью их барабанов в виде зубчатых планок, размещенных по многозаходной спирали. Предложенное размещение планок на барабане (направление навивки спирали) интенсифицирует процессы крошения и выравнивания за счет активизации воздействия на почву боковой поверхности планок. При соответствии угла α указанным размерам установленные с перекрытием барабаны не будут налезать друг на друга ни при работе орудия, ни при его транспортном положении и провисании катков вниз.

Таким образом, заявляемое почвообрабатывающее орудие соответствует критерию "новизна".

Заявляемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень", так как является неочевидным для специалистов, и позволило создать простые для изготовления, удобные для эксплуатации и управления плоскорезы-щелеватели комбинированные ПЩК-3,8 (к трактору класса 3) и ПЩК-6,8 (к тр. кл. 5), которые в 2004 г. на Поволжской МИС успешно прошли приемочные и сертификационные испытания.

Заявляемое устройство соответствует критерию "промышленная полезность", так как может использоваться в сельском хозяйстве.

Изобретение поясняется чертежами.

Почвообрабатывающее орудие показано на фиг.1, вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху.

Почвообрабатывающее орудие включает центральную 1 и боковые 2 и 3 секции рамы, сопряженные с центральной секцией 1 посредством шарниров 4 и гидроцилиндров 5. Центральная секция 1 рамы содержит навесное устройство 6 и опорные колеса 7 с винтовыми механизмами регулировки глубины обработки. На всех секциях рамы последовательно установлены дисковые ножи 8, плоскорезные лапы 9, щелерезы 10 и кронштейны 11 с катками 12.

Навесное устройство 6 содержит присоединительные элементы 13 к тракторам тягового класса 5 и 14 для агрегатирования центральной секции орудия с тракторами класса 3.

Катки содержат подпружиненную рамку 15, шарнирно сопряженную с кронштейнами 11, и барабаны 16, у которых D - диаметр, L - длина и рабочая поверхность выполнена из зубчатых планок, размещенных по многозаходной спирали с правой навивкой для барабанов 16 с правым передним концом. Сплошными линиями показано направление планок, размещенных сверху на барабанах 16, а на крайнем барабане внизу - штриховыми линиями - направление планок, размещенных на нижней части барабанов 16.

Рамка 15 содержит продольное звено 17 и поперечное звено 18, параллельное оси барабана 16, которая расположена под углом α к звену 17, при этом arctg(L/2D)<α<arctg(L/1,1D). При опускании катка угол между осью барабана 16 и орудия изменятся, а между осью и продольным звеном 17 (продольно-вертикальной плоскостью орудия) остается неизменным.

При работе орудия дисковые ножи 8 режут растительные остатки, расположенные на поверхности поля, и разрезают пласт перед стойками плоскорезных лап 9. Лапы 9 подрезают и рыхлят пласт на глубину, ограниченную опорными колесами 7, щелерезы 10 разрушают плужную подошву, улучшают водно-воздушный режим пласта, проникание в него осадков, катки 12 зубчатыми барабанами 16 крошат, выравнивают и уплотняют разрыхленный слой.

Размещение барабанов 16 под углом arctg(L/2D)<α<arctg(L/1,1D) к продольному звену 17 позволяет установить барабаны в один ряд с перекрытием, исключить огрехи при работе и налезание друг на друга при работе орудия, его переводе в транспортное положение и переездах.

Установка барабанов 16 под углом α к поперечной линии орудия вызывает трансформацию (псевдоувеличение) радиуса их качения, притормаживание их вращения, что заметно улучшает выравнивание и крошение почвы. Планки барабанов крошат глыбы не только внешним ребром при погружении в почву, но и передней плоскостью, смещающей почву вперед и в сторону. Такое воздействие на глыбы и неровности улучшает выравнивание микрорельефа по всей ширине захвата орудия, обеспечивает заравнивание следов стоек лап и щелерезов. Рыхлительные органы (плоскорезные лапы и щелерезы) стабилизирует прямолинейность движения орудия, поэтому его увод в сторону не отмечен, в том числе и при приемочных испытаниях плоскорезов-щелевателей ПЩК-6,8 и ПЩК-3,8 на Поволжской МИС в 2004 г., где отмечена рациональность предложенного выполнения и размещения катков.

Плоскорезы-щелеватели ПЩК содержат установленные в ряд с перекрытием катки, у которых длина барабанов 1600 и 2000 мм, ⊘ 380 мм, а угол α=75°. При этом, согласно изобретения, угол α может составлять для меньшего барабана 64,6...75,35°, для большего 69,2...78,2°.

Источники информации

1. А.С. №1036262, А01В 49/02. Почвообрабатывающее орудие.

2. Патент РФ №2134940, А01В 49/02. Комбинированное почвообрабатывающее орудие.

Орудие содержит раму с рыхлительными рабочими органами и установленными сзади них в ряд секциями ротационных рабочих органов и рамки. Ротационные рабочие органы выполнены в виде барабана с рабочими элементами, расположенными по многозаходной спирали. Рамка шарнирно сопряжена с рамой орудия и включает продольное и расположенное вдоль оси барабана звенья. Барабаны катков установлены с перекрытием под углом α к продольному звену рамки, при этом arctg(L/2D)<α<arctg(L/1,1D), где L - длина барабана, D - диаметр барабана. Многозаходная спираль, на которой размещены рабочие элементы, выполнена с правой навивкой для секций с передней правой стороной или с левой - для секций с передней левой стороной. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество крошения почвы и выравнивания микрорельефа поверхности поля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Почвообрабатывающее орудие, включающее раму с рыхлительными рабочими органами и установленными сзади них в ряд секциями ротационных рабочих органов, выполненных в виде барабана с рабочими элементами, расположенными по многозаходной спирали, и рамки, шарнирно сопряженной с рамой орудия и включающей продольное и расположенное вдоль оси барабана звенья, отличающееся тем, что барабаны катков установлены с перекрытием под углом α к продольному звену рамки, при этом arctg(L/2D)<α<arctg(L/1,1D), где L - длина барабана, D - диаметр барабана.2. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что многозаходная спираль, на которой размещены рабочие элементы, выполнена с правой навивкой для секций с передней правой стороной или с левой - для секций с передней левой стороной.