ДИСКОВАЯ БОРОНА Российский патент 2008 года по МПК A01B21/08 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к дисковым почвообрабатывающим орудиям - боронам.

Известны дисковые бороны.

Борона [1] содержит раму, на которой смонтированы поперечные брусья. К ним прикреплены подшипники скольжения. В подшипниках установлены стойки с осями. На осях установлены сферические диски одинакового размера. Диски установлены с возможностью изменения угла атаки. Диски имеют угол наклона к вертикальной плоскости. Диски установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд. В последующих соседних парных рядах диски установлены противоположно относительно дисков первого парного ряда соответственно. Такая дисковая борона позволяет повысить качество и степень крошения обрабатываемого слоя почвы, а также снизить энергоемкость процесса обработки.

Недостатком является то, что вращение дисков, близкое к синхронному из-за их одинакового размера, способствует забиванию междискового пространства почвой и пожнивными остатками, особенно при экстремальных условиях эксплуатации - повышенной влажности и повышенном содержании на поверхности почвы пожнивных остатков.

Дисковая борона [2] имеет продольную раму. Первый поперечный брус шарнирно соединен с рамой. Первый и второй наборы дисков прикреплены к брусу с обеих сторон рамы. Второй, задний, поперечный шарнирно соединенный с рамой брус также имеет прикрепленные к нему с двух сторон рамы первый и второй наборы дисков. Набор дисков состоит из нескольких дисков, причем каждый из них имеет различный наружный диаметр. Диаметры дисков равномерно увеличиваются от диска, наиболее удаленного от рамы до самого близкого к раме диска. Специальный упор ограничивает шарнирные перемещения первого и второго поперечных брусьев относительно рамы в пределах 15°.

Недостатком этого устройства является то, что сохраняя общий вал батареи, также сохраняется опасность наматывания на вал пожнивных остатков, особенно, в зоне меньших диаметров дисков, где вал близок к почве. Набор же в батарею целого ряда дисков не позволяет создать существенную разницу по диаметру соседних дисков, а следовательно, и существенную разницу в их угловых скоростях, достаточную для самоочистки междиокового пространства. Таким образом, несмотря на сложность конструкции данного устройства сохраняется возможность забивания междискового пространства, что приводит к снижению технологической надежности и ухудшению качества работы бороны.

Дисковая борона [3] - прототип, состоит из набора батарей. Каждая батарея состоит из рамы с укрепленными на ней посредством поводков с осью зубчатыми рыхлящими дисками, которые имеют разные диаметры и установлены на оси эксцентрично посредством эксцентрических втулок таким образом, что концы зубьев всех дисков в нижней их части расположены на одном уровне, при этом диски с большим диаметром расположены между дисками с малым диаметром. Диски разного диаметра, вращаясь асинхронно, устраняют забивание почвой пространства между ними.

Недостатком устройства является сложность конструкции, плохая ремонтнопригодность, что в конечном итоге снижает надежность работы бороны, снижает производительность и повышает себестоимость выполняемых работ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности работы дисковой бороны.

Указанный технический результат достигается тем, что дисковая борона, содержащая раму с поперечными балками, на которых автономно установлены стойки для дисков, снабжена чередующимися дисками разного диаметра, нижняя режущая кромка которых расположена на одном уровне, и диски последующего ряда расположены относительно дисков предыдущего ряда таким образом, что за диском малого диаметра, со смещением в поперечном направлении, размещен диск большего диаметра и наоборот, за диском большего диаметра, с таким же смещением, сзади следует диск малого диаметра, а сами диски имеют угол к направлению движения (угол атаки) и угол к поверхности почвы, т.е. к дну борозды (угол врезания), что обеспечивает качественное крошение почвы, достаточное для посева зерновых культур, за один проход и высокую надежность технологического процесса.

Применение ротационных дисков разных диаметров, расположенных поочередно в ряду, способствует уменьшению забивания междискового промежутка, т.е. повышению технологической надежности рабочего процесса устройства, а чередование дисков разных диаметров в рядах, т.е. в продольном направлении, позволяет улучшить качественные показатели крошения почвы. Уменьшение забивания междискового промежутка здесь обеспечивается благодаря разным окружным скоростям соседних дисков, что улучшает самоочистку рабочих органов, т.е. дисков.

Общими существенными признаками прототипа и заявляемого устройства являются:

1. Рама с поперечными балками.

2. Чередующиеся диски разного диаметра.

Отличительными существенными признаками являются:

1. Автономно установленные чередующиеся стойки разной длины.

2. На длинных стойках размещены диски малого диаметра, на коротких стойках - диски большого диаметра, что обеспечивает расположение нижней режущей кромки всех дисков на одном уровне.

3. Диски расположены под углом как и направлению движения (угол атаки α), так и к поверхности почвы, т.е. к дну борозды (угол врезания β).

Анализ признаков, характеризующих устройство по наличию конструктивных элементов, наличию связей между ними, формы выполнения элементов, позволяет сделать заключение о том, что заявляемое устройство соответствует понятию изобретения как по новизне и изобретательскому уровню, так и по промышленной применимости, то есть отвечает условиям патентоспособности.

Более подробно сущность изобретения будет описана ниже.

На фиг.1 представлен схематический чертеж дисковой бороны (вид сверху).

На фиг.2 представлены стойки с дисками разного диаметра.

Дисковая борона состоит из рамы 1, поперечных брусьев 2 с кронштейнами 3, стоек разной длины 4 и 5, подшипникового узла 6, сферических дисков большого диаметра 7 и малого диаметра 8, установленных к поверхности земли, т.е. к дну борозды под углом β (угол врезания) и к направлению движения под углом α (угол атаки).

На фиг.2, вид А, показана проекция (вид сбоку) дисков 7 и 8.

Работает борона следующим образом.

При движении ее вперед (на фиг.1 показано стрелкой), при помощи тягового средства (на фиг.1 не показано), сферические диски 7 и 8 производят обработку почвы с отделением каждым последующим диском (после дисков первого ряда) почвенного пласта от монолита и сдвижение его в сторону борозды. При этом благодаря установке нижних кромок дисков на одном уровне, дно борозда получается выровненным, а благодаря пространственной ориентации дисков под двумя углами (угол атаки α и угол врезания β) (фиг.1, 2), происходит скалывание и перемещение почвы по внутренней сферической поверхности дисков, что обеспечивает качественное крошение пласта почвы, ее частичный оборот, измельчение и перемешивание с почвой растительных остатков.

В предлагаемом устройстве (фиг.1, фиг.2, вид А) за счет применения дисков разного диаметра, размещенных поочередно в ряду, установленных с эксцентриситетом е, обеспечиваемого разной длиной стоек 4 и 5 для достижения равного заглубления дисков 7 и 8, уменьшается (даже в экстремальных условиях: влажная почва, наличие большого количества растительных остатков) забивание междискового промежутка, т.е. повышается технологическая надежность рабочего процесса устройства. Уменьшение забивания междискового пространства здесь происходит благодаря разным окружным скоростям соседних дисков, что улучшает их самоочистку. В свою очередь, чередование дисков разных диаметров в рядах позволяет улучшить качество крошения почвы. В целом, все это обеспечивает достижение технического результата. Повышается надежность работы устройства, качество обработки почвы. Снижается расход горючего.

Борона технически и промышленно применима. В условиях завода может быть обеспечено массовое производство для нужд сельского хозяйства.

Источники информации

1. Пат. 2185044, C₂, A01В 21/08 от 04.07.2000 "Дисковое почвообрабатывающее орудие". Авторы: Сохт К.А., Кириченко А.К. и др.

2. Пат. США 4291770, МКИ А01В 21/08. Опубл. 1981 г. "Дисковая борона".

3. А.С. СССР 425561, МКл. А01В 21/04, А01В 35/16 от 22.08.72. "Батарея ротационной бороны" - прототип. Авторы: Л.В.Куликов и др.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Орудие содержит раму с поперечными балками и автономно установленные рядами на стойках диски. Стойки в каждом ряду снабжены чередующимися дисками разного диаметра. Нижняя режущая кромка дисков разного диаметра расположена на одном уровне. Диски последующего ряда расположены относительно дисков предыдущего ряда таким образом, что за диском малого диаметра, со смещением, размещен диск большего диаметра, а за диском большого диаметра с таким же смещением, сзади, следует диск малого диаметра. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность работы бороны. 2 ил.

Дисковое почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с поперечными балками, автономно установленные рядами на стойках диски, отличающееся тем, что стойки в каждом ряду снабжены чередующимися дисками разного диаметра, нижняя режущая кромка которых расположена на одном уровне, причем диски последующего ряда расположены относительно дисков предыдущего ряда таким образом, что за диском малого диаметра со смещением размещен диск большего диаметра и наоборот за диском большого диаметра с таким же смещением сзади установлен диск малого диаметра.