КАТОК КОМБИНИРОВАННОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО АГРЕГАТА Российский патент 2009 года по МПК A01B29/04 A01B49/02 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в комбинированных почвообрабатывающих агрегатах

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен каток, состоящий из рамки, на которую установлен пустотелый цилиндр, заполненный водой. Изменяя количество воды в цилиндре, меняют удельное давление катка на почву (Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства / А.П.Тарасенко, В.П.Солнцев и др. - М.: Колос С, 2002. - С. 102…103).

Недостатком его является уплотнение как подповерхностного, так и поверхностного слоев почвы, что ускоряет процесс испарения почвенной влаги. Часть комков почвы не разрушается, а вдавливается в почву.

Известен каток, состоящий из клинчатых и зубчатых дисков, чередующихся по ширине катка (Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989. - С. 63…64).

Он осуществляет подповерхностное уплотнение и поверхностное рыхление почвы. Однако клинчатыми дисками поверхностные комки почвы вдавливаются, а большое расстояние между зубчатыми дисками не позволяет осуществлять мелкокомковатое крошение.

Наиболее близким по технической сущности является каток комбинированного почвообрабатывающего агрегата. Он представляет собой пустотелый цилиндр, в качестве ребер которого использованы прутки, соединяющие вертикальные круглые диски, соединенные с подпружиненной рамкой. Каток крошит комки почвы и выравнивает поверхность. (Прототип. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / Н.П.Кленин, В.А.Сакун. - М.: Колос, 1994. - C.95, рис 1.).

Однако, ввиду того, что ребра разрежены по окружности цилиндра, часть комков почвы остается без воздействия, и поэтому не разрушается. Через крупные поверхностные комки каток переезжает и частично вдавливает их в более мягкую нижележащую почву. Поверхность недостаточно мульчируется рыхлой почвой.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача предлагаемого изобретения сводится к интенсификации процесса крошения комков почвы путем ударных воздействий на них при наличии жестких ударных частей и опоры.

Технический результат, который может быть получен с помощью изобретения, сводится к созданию мелкокомковатой структуры верхнего слоя почвы, выравниванию поверхности, что существенно снижает испарение почвенной влаги.

Технический результат достигается тем, что каток комбинированного почвообрабатывающего агрегата состоит из двух цилиндров: наружный цилиндр пустотелый, два вертикальных диска его соединены ребрами из прутка квадратного сечения, установленными по винтовой линии и равномерно расположенными по окружности, внутренний цилиндр гладкий пустотелый с размещенным внутри балластом, при этом выполнен с возможностью заполнения его балластом разного количества, свободно размещен в пустотелом пространстве наружного катка.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 - общий вид катка комбинированного почвообрабатывающего агрегата;

на фиг.2 - каток комбинированного почвообрабатывающего агрегата, вид спереди;

на фиг.3 - каток комбинированного почвообрабатывающего агрегата, вид сбоку;

на фиг.4 - внутренний гладкий пустотелый цилиндр с балластом, вид спереди;

на фиг.5 - схема сил, действующих на внутренний гладкий пустотелый цилиндр.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Каток комбинированного почвообрабатывающего агрегата состоит из двух цилиндров: наружного пустотелого 1 (фиг.1) и внутреннего гладкого пустотелого цилиндра 2. Наружный пустотелый цилиндр имеет два вертикальных диска 3 (фиг.2), которые соединены ребрами 4, выполненными из прутка квадратного сечения. Ребра равномерно распределены по окружности и установлены по винтовой линии.

В пустотелом пространстве наружного цилиндра 1 свободно размещен внутренний гладкий пустотелый цилиндр 2.

Гладкий пустотелый цилиндр 2 выполнен с возможностью заполнения его через горловину 5 балластом материала повышенной плотности, при этом выполнен с возможностью изменения количества балласта до уровней I, II и т.д. (фиг.3). В центре вертикальных дисков 3 размещены подшипниковые узлы 6 (фиг.4), к которым прикреплены тяги 7, соединяющие каток с рамой комбинированного почвообрабатывающего агрегата.

Каток, как правило, располагается последним в технологической цепочке комбинированного почвообрабатывающего агрегата.

В процессе движения катка комбинированного почвообрабатывающего агрегата комки почвы 8 (фиг.5), лежащие на поверхности, попадают между ребрами 4 во внутреннее пространство наружного пустотелого цилиндра 1.

За счет сил трения F (фиг.5) внутренний гладкий пустотелый цилиндр 2 поднимается по внутренней поверхности наружного пустотелого цилиндра 1 из положения I в II. Это происходит до тех пор, пока составляющая силы тяжести G_m не станет больше силы трения F. После чего он скатывается вниз, ударяя по находящемуся внутри комку почвы 8. Соотношение диаметров внутреннего гладкого пустотелого цилиндра 2 и размеров комков почвы выбирается таким, чтобы он не в состоянии был перекатится через комок. По имеющимися данным диаметр цилиндра d_ц должен быть меньше пятикратного размера комков почвы d_к. Например: d_к=6 см; d_ц<5·6<30 см.

Для изменения импульса силы внутренний гладкий пустотелый цилиндр выполнен с возможностью заполнения его балластом разного количества из плотного материала (песок, бетон, вода).

Наличие у катка двух цилиндров обеспечивает интенсификацию процесса крошения комков почвы. Теперь они не вдавливаются в менее твердые нижние слои, а разрушаются внутренним гладким цилиндром, наполненным балластом при наличии жесткой опоры в виде ребер наружного пустотелого цилиндра. Процесс улучшает наличие ребер квадратного сечения.

Кроме того, ребра уплотняют подпочвенный слой, а выходя наружу, мульчируют поверхностный слой.

Расположение ребер по винтовой линии способствует выравниванию поверхности почвы.

Мульчирование поверхностного слоя и выравнивание поверхности обеспечивает существенное снижение испарения почвенной влаги, что способствует росту урожайности возделываемых культур.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим каткам. Каток состоит из двух цилиндров: наружного и внутреннего. Наружный пустотелый цилиндр имеет два вертикальных диска, которые соединены ребрами из прутка квадратного сечения. Ребра равномерно расположены по окружности и установлены по винтовой линии. В центре вертикальных дисков размещены подшипниковые узлы, к которым прикреплены тяги, соединяющие каток с рамой комбинированного почвообрабатывающего агрегата. В пространстве наружного пустотелого цилиндра размещен внутренний гладкий цилиндр с возможностью свободного перекатывания по его внутренней поверхности. Внутренний цилиндр выполнен с возможностью заполнения его балластом, при этом количество балласта может меняться. Решение направлено на интенсификацию процесса крошения комков почвы, исключение вдавливания их в нижележащий слой, уплотнение подповерхностного слоя, мульчирование поверхностного слоя и выравнивание поверхности. 5 ил.

Каток комбинированного почвообрабатывающего агрегата, включающий пустотелый цилиндр с равномерно расположенными по окружности ребрами квадратного сечения, расположенными по винтовой линии, соединяющими вертикальные диски, в центре которых установлены подшипниковые узлы с закрепленными к ним тягами, отличающийся тем, что в пространстве пустотелого цилиндра размещен гладкий цилиндр с возможностью свободного перекатывания по его внутренней поверхности.