БОРОНА ДИСКОВАЯ Российский патент 2009 года по МПК A01B21/00 A01B7/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к боронам дисковым тяжелым тракторным двухследным, и может быть использована для разделки пластов почвы после вспашки целинных земель, для предпосевной обработки тяжелых почв без предварительной вспашки, обработки почвы после уборки крупностебельных пропашных культур, а также для ухода за лугами и пастбищами.

Уровень техники

Известна дисковая борона, содержащая раму с продольными брустьями, на которых закреплены диски, снабженные внутренней опорой с вертикальным шарниром и наружной опорой с фиксатором, при этом наружная опора выполнена в виде Г-образного элемента, вертикальная часть которого закреплена в брусе рамы с возможностью продольного смещения, а на наружном конце горизонтальной части Г-образного элемента, охватывающей брус снизу, имеется место для крепления съемного фиксатора.

В бороне вертикальная часть Г-образного элемента выполнена в шпильки, верхняя часть которой помещена в паз бруса, а на наружном конце горизонтальной части Г-образного элемента выполнено отверстие под болт, верхний конец которого зафиксирован в одном из отверстий бруса (см. пат. RU №2041578, МПК A01B 21/08, опубл. 20.08.1995 г.).

Недостатком данной бороны является невысокая надежность и долговечность, сложное техобслуживание.

Известна дисковая борона, включающая сферические диски, распорки, установленные между дисками, подшипниковые узлы, вал и гайки, стягивающие диски между собой, при этом вал выполнен из двух частей, соединенных между собой муфтой, и каждая часть вала установлена в одном подшипниковом узле.

В дисковой бороне каждая часть вала закреплена в муфте с возможностью проворота относительно друг друга (см. пат. RU №2195091, МПК A01B 7/00, A01B 21/08, опубл. 27.12.2002 г.).

Недостатком данной дисковой бороны является невысокая надежность и долговечность и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близкая по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая авторами за прототип является борона дисковая, состоящая из рамы, рабочих органов, закрепленных во втулках рамы, траверсы, механизма регулировки угла атаки дисков, прицепного устройства, опорно-транспортных колес, шлейф-катка, причем рабочий орган снабжен планкой для управления углом атаки каждого диска в ряду с помощью траверсы (см. пат. RU №2292695, МПК A01B 21/08, A01B 7/00, опубл. 10.02.2007 г.).

Недостатком данной бороны дисковой является невысокая надежность и ограниченные функциональные возможности.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка бороны дисковой тяжелой, обладающей высокой надежностью и широкими функциональными возможностями, а именно возможностью разделки пластов почвы после вспашки целинных земель, для предпосевной обработки тяжелых почв без предварительной вспашки, обработки почвы после уборки крупностебельчатых пропашных культур, а также для ухода за лугами и пастбищами.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению надежности процесса работы бороны и расширению функциональных возможностей.

Технический результат достигается с помощью бороны дисковой, содержащей раму с поперечными балками и закрепленными на ней гидроцилиндрами подъема и опускания рабочих органов, сферические дисковые батареи, механизм регулировки «атаки» дисков, опорно-транспортные колеса, катки, при этом балка поперечная снабжена уравновешивающим механизмом и тягой, а опорно-транспортные колеса расположены на поворотной оси, которая выполнена в виде рычажного механизма с общей осью, соединенная с одной стороны рычага с гидроцилиндрами, с другой - с опорно-транспортными колесами, при этом сферические дисковые батареи закреплены на передней и задней секции с помощью стремянок, при чем передняя и задняя секции расположены одна относительно другой V-образно и состоят из бруса центрального, бруса крыльев, дисковых батарей, устройства подъема и опускания крыльев, механизма регулировки угла «атаки» дисков, при этом катки выполнены в виде катков-измельчителей игольчатой сварной конструкции и установлены в подшипниках кронштейна, соединенного посредством стремянок с балками, причем одна из балок соединена с балкой бруса центральной задней секции, при этом каток с кронштейном выполнен с возможностью ступенчатой регулировки по высоте и снабжен пружинным компенсатором усилия для исключения нагартовки почвы, а механизм регулировки угла «атаки» дисков состоит из поворотной гайки, выполненной с возможностью свободного вращения во фланцевом соединении для компенсации угла между балками рамы и балкой центрального бруса передней секции, винта и шаровых элементов.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана борона дисковая, вид сверху.

На фиг.2 - то же, схема рамы бороны дисковой в 2-х проекциях.

На фиг.3 - то же, схема центрального бруса в сборе с дисковыми батареями и устройством подъема и опускания крыльев, вид сзади и сверху.

На фиг.4 - то же, схема устройства регулировки угла «атаки» дисков.

На фиг.5 - то же, схема катка-измельчителя и схема подсоединения его к балке.

Осуществление изобретения

Борона дисковая состоит из основной несущей рамы 1, на которой крепятся гидроцилиндры 2 подъема и опускания рабочих органов бороны, при этом шарнирно с рамой 1 соединена балка 3 поперечная с уравновешивающим механизмом 4 и тягой 5, соединенной с балкой 3 поперечной посредством планок 6 соединительных, через опорные подшипники (на фиг. не обозначены) к раме 1 присоединена поворотная ось 7, выполненная в виде рычажного механизма с общей осью (на фиг. не показана), соединенная с одной стороны рычага с гидроцилиндрами 2, а с другой - с опорно-транспортными колесами 8, а к нижнему основанию рамы 1 крепятся болтами и стремянками (на фиг. не показаны) передняя секция 9 бороны и задняя секция 10, к которым стремянками крепятся дисковые батареи 11, каждый диск батареи 11 оснащен чистиком (на фиг. не показан), зазор между которым и внутренней поверхностью диска регулируемый, при этом каждая секция 9, 10 состоит из бруса центрального (на фиг. не обозначен), бруса крыльев (на фиг. не обозначено), батареи 11 дисков, устройства подъема и опускания крыльев (на фиг. обозначено), в которое входят гидроцилиндры 12 подъема и опускания крыльев для перехода в рабочее или транспортное положение, которые через тяги 13 воздействуют на рычажную систему 14 складывания крыльев, также на центральном брусе установлены опорные кронштейны 15 опоры крыла в транспортном положении, устройство чистиков (на фиг. не показано), механизм 16 регулировки угла «атаки» дисков, который представляет шарнирно-винтовую систему разворота передней и задней секций 9, 10 бороны на нужный угол относительно оси движения, при этом механизм 16 регулировки угла «атаки» дисков состоит из поворотной гайки 17, свободно вращающейся во фланцевом соединении для компенсации изменения угла между балками рамы 1 и балкой центрального бруса передней секции 9, винта 18 и шаровых элементов 19, данная конструкция механизма 16 позволяет легко осуществлять после отпуска крепежных элементов разворот передней и задней балок секций 9, 10 дисковых батарей 11 на нужный угол. Крепление секций 9 и 10 дисковых батарей 11 к раме 1 производится на опорные плиты 20 болтами и стремянкой к правой плите (на фиг. не обозначена), причем левая плита (на фиг. не обозначена) имеет радиусный паз для разворота секции на требуемый угол. Задняя секция 10 бороны, кроме регулировки угла «атаки», имеет возможность перемещаться вдоль своей оси относительно рамы 1 для устранения эффекта «след в след». В конструкции бороны дисковой предусмотрена возможность установки комплекта катков-измельчителей 21 для дополнительного крошения и выравнивания почвы, который представляет собой игольчатый каток сварной конструкции, установленный в подшипниках кронштейна 22, соединяемого посредством стремянок с балкой 23 и балкой 24, которая в свою очередь соединяется с балкой бруса центрального задней секции 10. Каток-измельчитель 21 с кронштейном 22 имеет ступенчатую регулировку по высоте и пружинный компенсатор усилия 23, исключающий нагартовку почвы катком 21. Рабочими органами бороны являются сферические дисковые батареи 11, комплектуемые в зависимости от состояния почвы, с вырезанными кромками, или дисками с гладкой кромкой, или их комбинацией. Передняя и задняя секции 9, 10 бороны расположены относительно друг друга V-образно, что позволяет получить равномерный мелкозернистый фон обработанной почвы по всей ширине захвата, также в бороне дисковой поворотная ось 7 снабжена опорной шайбой 24, а гидравлическая система бороны состоит из 2-х гидроцилиндров (на фиг. не обозначено) подъема и опускания опорно-транспортных колес 8 и четырех гидроцилиндров (на фиг. не обозначены) подъема и опускания крыльев бороны и рукава (на фиг. не обозначен) высокого давления и разрывных муфт для соединения гидросистемы бороны с гидросистемой трактора.

Борона дисковая работает следующим образом.

Управление гидросистемой бороны дисковой, соединенной с помощью рукава и разрывных муфт с гидросистемой трактора, осуществляет с рабочего места механизатор, который переводит колеса 8 из опорного положения в транспортное - рабочее положение, устанавливает заданный угол «атаки» дисков с помощью механизма 16 регулировки угла «атаки» дисков, в котором поворотная гайка 17 свободно вращается во фланцевом соединении для компенсации изменения угла между балками рамы 1 и балкой центрального бруса передней секции 9, винта 18 и шаровых элементов 19 в зависимости от состояния поверхности поля, предыдущей обработки, а также от требуемой глубины обработки, при этом глубина обработки регулируется двумя способами:

- разворотом передней и задней секций 9, 10 с дисковыми батареями 11 на заданный угол «атаки» дисков от 15 до 22 градусов при помощи винтового механизма 16 регулировки угла «атаки» дисков;

- изменением положения рычагов поворотной оси 7 по высоте путем переустановки опорной шайбы 24 на одно из пяти положений. Заглубление рабочих органов бороны дисковой осуществляют как за счет массы бороны, так и изменением угла «атаки» дисков, затем механизатор включает рабочую передачу трактора и выполняет рабочий ход. Дисковые батареи 11, вращаясь во время работы за счет реактивного воздействия почвы, подрезают, оборачивают и сдвигают в сторону пласт почвы, при этом соломистая масса, находящаяся на поверхности почвы, и часть стерни заделывается в почву, после прохода бороны дисковой получается равномерная

мелкогребнистая полоса обработанной почвы по ширине захвата бороны. После завершения рабочего хода агрегата борона дисковая с помощью гидросистемы выглубляется, агрегат выполняет ход с разворотом и снова занимает рабочую позицию для совершения следующего рабочего цикла, при этом за счет задней секции 10 бороны, имеющей возможность перемещаться вдоль своей оси относительно рамы 1, производится устранение эффекта «след в след».

Катки-измельчители 21, при необходимости, производят дополнительное крошение и выравнивание почвы за счет игольчатой сварной конструкции, которые установлены в кронштейне 22, соединяемого посредством стремянок с балкой 23 и балкой 24, которая в свою очередь соединяется с балкой задней секции 10 бруса центрального, так как каток-измельчитель 21 с кронштейном 22 имеет ступенчатую регулировку по высоте, то с помощью пружинного компенсатора 23 производится исключение нагартовки почвы катком 21, а V-образное расположение передней и задней секций 9, 10 относительно друг друга позволяет получить равномерный

мелкозернистый фон обработанной почвы по всей ширине захвата, а чистики производят очищение дисковых батарей 11.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- повышение надежности технологического процесса работы бороны дисковой;

- широкие функциональные возможности, а именно: разделка пластов почвы после вспашки целинных земель, предпосевную обработка тяжелых почв без предварительной вспашки, обработка почвы после уборки крупностебельчатых пропашных культур, а также уход за лугами и пастбищами;

- возможность изменения величины заглубления рабочих органов за счет гидравлического механизма;

- возможность с помощью механизма регулировки угла «атаки» дисков легкого осуществления после отпуска крепежных элементов разворота передней и задней балок секций дисковых батарей на нужный угол относительно оси движения.

Борона содержит раму с поперечными балками и закрепленными на ней гидроцилиндрами подъема и опускания рабочих органов, опорно-транспортные колеса. На раме смонтированы сферические дисковые батареи, которые закреплены на передней и задней секциях с помощью стремянок и имеют механизм регулировки угла атаки дисков. Поперечная балка снабжена уравновешивающим механизмом и тягой. Опорно-транспортные колеса расположены на поворотной оси, которая выполнена в виде рычажного механизма с общей осью. Ось рычажного механизма соединена с одной стороны рычага с гидроцилиндрами, а с другой - с опорно-транспортными колесами. Передняя и задняя секции батарей расположены одна относительно другой V-образно. Секции батарей состоят из центрального бруса, бруса крыльев, дисковых батарей, устройства подъема и опускания крыльев, механизма регулировки угла атаки дисков. За дисковыми батареями на раме смонтированы катки. Катки выполнены в виде катков-измельчителей игольчатой сварной конструкции и установлены в подшипниках кронштейна. Каток-измельчитель выполнен с возможностью ступенчатой регулировки по высоте и снабжен пружинным компенсатором усилия для исключения нагартовки почвы. Кронштейн соединен посредством стремянок с балками. Одна из балок соединена с балкой центрального бруса задней секции. Механизм регулировки угла атаки дисков состоит из поворотной гайки, выполненной с возможностью свободного вращения во фланцевом соединении для компенсации угла между балками рамы и балкой центрального бруса передней секции, винта и шаровых элементов. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность процесса работы бороны и расширить ее функциональные возможности. 5 ил.

Борона дисковая, содержащая раму с поперечными балками и закрепленными на ней гидроцилиндрами подъема и опускания рабочих органов, сферические дисковые батареи, механизм регулировки угла атаки дисков, опорно-транспортные колеса, катки, отличающаяся тем, что поперечная балка снабжена уравновешивающим механизмом и тягой, а опорно-транспортные колеса расположены на поворотной оси, которая выполнена в виде рычажного механизма с общей осью, соединенной с одной стороны рычага с гидроцилиндрами, а с другой - с опорно-транспортными колесами, при этом сферические дисковые батареи закреплены на передней и задней секциях с помощью стремянок, причем передняя и задняя секции расположены друг относительно друга V-образно и состоят из центрального бруса, бруса крыльев, дисковых батарей, устройства подъема и опускания крыльев, механизма регулировки угла атаки дисков, при этом катки выполнены в виде катков-измельчителей игольчатой сварной конструкции и установлены в подшипниках кронштейна, соединенного посредством стремянок с балками, причем одна из балок соединена с балкой центрального бруса задней секции, при этом каток-измельчитель с кронштейном выполнен с возможностью ступенчатой регулировки по высоте и снабжен пружинным компенсатором усилия для исключения нагартовки почвы, а механизм регулировки угла атаки дисков состоит из поворотной гайки, выполненной с возможностью свободного вращения во фланцевом соединении для компенсации угла между балками рамы и балкой центрального бруса передней секции, винта и шаровых элементов.