ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2010 года по МПК A01B3/00 A01B15/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в почвообрабатывающих орудиях для основной обработки почвы.

Известно почвообрабатывающее орудие в виде многокорпусного навесного плуга, состоящего из рамы, опорных колес, навесного устройства и закрепленных на раме последовательно и параллельно расположенных, по крайней мере, в два ряда отвальных рабочих органов. При этом последний рабочий орган первого ряда выполнен безотвальным, а перед ним установлен струг (Описание изобретения к а.с. СССР №498920, МПК А01В 3/00).

Однако использование в конструкции безотвального рабочего органа приводит к неоднородной и неравномерной обработке почвы. Кроме того, конструкция данного орудия не предохраняет рабочие органы от забивания стерней и растительными остатками, а также не предохраняет от сгруживания почвы в процессе ее обработки, тем самым увеличивая тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия, которое также увеличивается из-за применяемых рабочих органов в виде корпусов плуга.

Известно почвообрабатывающее орудие, рабочий орган которого содержит стойку, на которой закреплены изогнутый в виде спирали нож (вертикальный лемех), изогнутый отвал, отвал - лемех, расположенный под отвалом. Кроме того, устройство дополнительно содержит второй отвал - лемех, расположенный с противоположной стороны относительно первого отвала - лемеха и плоский или округлой формы выравниватель, закрепленный на отвале с тыльной стороны (патент РФ на изобретение №2317666, МПК А01В 35/00).

К недостаткам известного почвообрабатывающего орудия можно отнести возможность залипания почвы в пространстве между стойкой, вертикальным лемехом и отвалом-лемехом, что приводит к увеличению тягового сопротивления. Наличие выравнивателя, закрепленного на отвале с тыльной стороны, не позволяет производить эффективное выравнивание поверхности поля, более того, залипание почвы возможно и на выравнивателе, что также будет приводить к увеличению тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является плуг, включающий раму с опорными колесами и последовательно установленными на раме рабочими органами. Каждый рабочий орган состоит из ножа (вертикальный лемех), отвала и расположенного под ним дополнительного отвала - лемеха, закрепленных на стойке. Нож при этом изогнут в поперечно-продольной плоскости в виде витка ленточной спирали. Отвал закреплен на стойке с тыльной стороны ножа в его верхней части и выполнен изогнутым (патент РФ на полезную модель №56108, МПК А01В 35/20).

Однако конструктивные элементы рабочего органа расположены таким образом, что создаются зоны возможного залипания почвы в процессе эксплуатации, что приводит к повышению тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия. Постановка лемехов рабочего органа с определенным наклоном также приводит к увеличению тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия. Кроме того, при эксплуатации почвообрабатывающего орудия известной конструкции происходит образование гребней, при этом качество обработки почвы не удовлетворяет агротехническим требованиям.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение качества крошения почвы и повышение надежности конструкции почвообрабатывающего орудия, устранение залипания почвы в рабочих органах и снижение тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в устранении залипания почвы за счет применения рабочих органов оригинальной конструкции, снабженных защитными кожухами, и снижение высоты гребней при обработке почвы за счет оптимальной формы отвала.

Поставленная задача решается тем, что в почвообрабатывающем орудии, включающем раму с опорными колесами и навеской, выполненной из брусьев, на одном из которых закреплены рабочие органы, причем данный брус расположен под углом к направлению движения орудия, а рабочие органы представляют собой закрепленные на плоской стойке правый и левый плоские лемеха с режущими кромками, вертикальный лемех с режущей кромкой, изогнутый в виде ленточной спирали и отвал, согласно техническому решению брус с закрепленными рабочими органами расположен под углом к направлению движения 40-50°, а рабочий орган снабжен кожухом, размещенным за вертикальным лемехом и выполненным закрывающим часть рабочего органа между нижней частью стойки, нижней частью вертикального лемеха и левым лемехом с образованием полости. Также в заявляемом изобретении правый и левый лемеха расположены под наклоном к горизонтальной плоскости и плоской стойке. Кроме того, в заявляемом почвообрабатывающем орудии отвал рабочего органа может быть выполнен из металлического листа, изогнутого по радиусу, и представляет собой продолжение криволинейной поверхности, образованной лентой вертикального лемеха, причем верхний удаленный от стойки угол отвала выполнен отогнутым по ходу движения орудия для обеспечения выровненности поверхности обрабатываемого поля, удовлетворяющей агротехническим требованиям. С целью повышения степени крошения почвы и наиболее качественной заделки стерни растительных остатков на дно борозды, рабочий орган может быть снабжен углоснимом, соединенным с отвалом и расположенным над вертикальным лемехом перед отвалом по направлению движения почвообрабатывающего орудия. Вертикальный лемех может быть выполнен из металлического листа в форме параллелограмма с образованием острых 70-85° и тупых 95-110° рабочих углов, изогнутого в виде спирали, при этом режущие кромки левого и правого лемехов размещены на 30-70 мм выше острого рабочего угла вертикального лемеха и расположены в одной горизонтальной плоскости с допустимым отклонением от такого расположения на величину до 5°, а сами левый и правый лемеха снабжены дополнительными режущими кромками, расположенными с противоположных сторон от основных режущих кромок. Конструктивное исполнение левого и правого лемехов таково, что угол наклона плоскости левого лемеха к горизонтальной плоскости может составлять 20-30°, угол наклона плоскости правого лемеха к горизонтальной плоскости может составлять 30-45°, угол в горизонтальном сечении рабочего органа, образованный режущей кромкой левого лемеха и плоской стойкой, может составлять 30-40°, а угол в горизонтальном сечении рабочего органа, образованный режущей кромкой правого лемеха и плоской стойкой, может составлять 35-50°. В предлагаемом почвообрабатывающем орудии опорные колеса могут быть выполнены резиновыми, а закрепление на раме выполнено с возможностью их переустановки по высоте. Брус с рабочими органами может быть выполнен составным, по крайней мере из двух брусьев прямоугольного сечения, а количество рабочих органов, закрепленных на брусе, составляет от 2 до 12 штук. В случае наличия более 5 рабочих органов на брусе рамы навеска почвообрабатывающего орудия может быть снабжена шарнирным крепежным звеном для присоединения к трактору, обеспечивающим копирование рельефа почвы при эксплуатации почвообрабатывающего орудия. Кроме того, навеска почвообрабатывающего орудия может быть снабжена быстросъемным устройством (БСУ) для присоединения к трактору.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 представлен вид сверху почвообрабатывающего орудия с 5-ю рабочими органами.

На фиг.2 представлен вид сбоку почвообрабатывающего орудия с 8-ю рабочими органами.

На фиг.3 представлено схематичное изображение рабочего органа почвообрабатывающего орудия (вид спереди).

На фиг.4 представлено схематичное изображение рабочего органа почвообрабатывающего орудия (вид сбоку со стороны левого лемеха).

На фиг.5 представлено схематичное изображение рабочего органа почвообрабатывающего орудия (вид сверху).

На фиг.6 схематично представлено расположение левого и правого лемехов относительно друг друга и горизонтальной плоскости.

На фиг.7 схематично представлено размещение левого лемеха относительно плоской стойки.

На фиг.8 схематично представлено размещение правого лемеха относительно плоской стойки.

На фиг.9 схематично представлен вертикальный лемех в форме параллелограмма.

Позициями на чертеже обозначены:

1 - рама, выполненная из брусьев,

2 - опорные колеса,

3 - навеска,

4 - рабочий орган,

5 - плоская стойка,

6 - правый плоский лемех,

7 - левый плоский лемех,

8 - режущие кромки лемехов,

9 - дополнительные режущие кромки лемехов,

10 - вертикальный лемех,

11 - отвал,

12 - кожух,

13 - углосним,

14 - шарнирное звено,

15 - пластина для крепления лемеха,

16 - быстросъемное устройство,

17 - составной брус.

Почвообрабатывающее орудие (фиг.1) состоит из горизонтальной рамы 1 с опорными колесами 2 и навеской 3. Рама 1 выполнена из брусьев прямоугольного сечения, на одном из которых закреплены рабочие органы 4, причем данный брус выполнен составным 17, по крайней мере из двух брусьев прямоугольного сечения и расположен под углом 40-50° к направлению движения орудия. Навеска 3 может быть снабжена шарнирным крепежным звеном 14 для присоединения к трактору (фиг.2), а опорные колеса 2 снабжены механизмом переустановки их по высоте (не показан на чертеже), состоящим из металлического бруса прямоугольного сечения с отверстиями и эксцентрикового механизма для обеспечения регулировки заглубления почвообрабатывающего орудия в почву. Количество рабочих органов 4, закрепленных на брусе рамы 1, составляет от 2 до 12 штук в зависимости от мощности трактора, с которым агрегатируется почвообрабатывающее орудие. Каждый рабочий орган 4 (фиг.3) представляет собой плоскую стойку 5, к которой приварены пластины 15 для крепления лемехов 6, 7, 10 и отвала 11. На этих пластинах 15 закреплены правый 6 и левый 7 плоские лемеха с режущими кромками 8, выполненные в виде четырехугольников, вертикальный лемех 10, все кромки которого являются режущими и изогнутый по радиусу отвал 11. Вертикальный лемех 10 представляет собой параллелограмм, вырезанный из металлического листа, с внутренней заточкой каждой из сторон, изогнутый в виде части ленточной спирали. Углы параллелограмма выбраны из диапазона 70-85° для острых (β) и 95-110° для тупых (α) рабочих углов (фиг.4). Основным рабочим углом вертикального лемеха 10 является один из острых углов (β). Все кромки 8 вертикального лемеха 10 являются режущими. Форма, размер и кривизна вертикального лемеха подобраны таким образом, что представляется возможным продлить его срок службы путем использования дополнительных режущих кромок 9 в качестве основных при затуплении режущей кромки 8 вертикального лемеха 10.

Левый 7 и правый 6 лемеха выполнены плоскими, имеют дополнительные режущие кромки 9, расположенные с противоположных сторон от основных режущих кромок 8.

С целью улучшения крошения почвы, уменьшения тягового сопротивления, расположение левого 7 и правого 6 лемехов характеризуется следующими основными параметрами (фиг.6):

размещением режущих кромок 8 левого 7 и правого 6 лемехов на расстоянии h=30-70 мм выше острого рабочего угла (β) вертикального лемеха 10 и расположением их в одной горизонтальной плоскости с допустимым отклонением от такого расположения на величину до 5°;

смещением левого 7 и правого 6 лемеха друг относительно друга по направлению движения, которое составляет 20-100 мм;

отношением ширины захвата правого лемеха l₁ к ширине захвата левого лемеха l₂ по ходу движения почвообрабатывающего орудия, которое находится в пределах 0,6-0,8;

углом γ_лев наклона плоскости левого лемеха к горизонтальной плоскости, составляющим 20-30°;

углом γ_прав наклона плоскости правого лемеха к горизонтальной плоскости, составляющим 30-45°;

углом δ_лев в горизонтальном сечении рабочего органа, образованным режущей кромкой левого лемеха и плоской стойкой, который составляет 30-40°;

углом δ_прав в горизонтальном сечении рабочего органа, образованным режущей кромкой правого лемеха и плоской стойкой, который составляет 35-50°.

Отвал 11 выполнен из металлического листа, изогнутым по радиусу, при этом вертикальный лемех 10 и отвал 11 закреплены на стойке 5 таким образом, что отвал представляет собой продолжение криволинейной поверхности, образованной лентой вертикального лемеха. Верхний удаленный от стойки угол отвала 11 выполнен отогнутым по ходу движения орудия. С целью устранения залипания почвы, рабочий орган снабжен кожухом 12, размещенным за вертикальным лемехом 10 и выполненным закрывающим часть рабочего органа между нижней частью стойки 5, нижней частью вертикального лемеха и левым лемехом с образованием полости (фиг.4). Верхняя часть отвала 11 является выступающей относительно верхней режущей кромки вертикального лемеха 10, над которой в этой зоне рабочего органа размещен углосним 13, расположенный над вертикальным лемехом 10.

Заявляемое почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

Для обработки почвы почвообрабатывающее орудие присоединяют к трактору при помощи механизма навески 3 и БСУ 16. На месте проведения полевых работ регулировкой по высоте опорных колес 2 устанавливают глубину обработки почвы. При заглублении рабочих органов 4 почвообрабатывающего орудия в почву вертикальный лемех 10, левые 7 и правые 6 лемеха рабочих органов 4 по ходу движения обеспечивают рыхление почвы, вертикальный лемех 10 вместе с отвалом 11 сдвигает и оборачивает разрыхленный лемехами пласт почвы. При этом за счет расположения рабочих органов 4 на раме 1 происходит обработка почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, а шарнирное крепежное звено обеспечивает копирование рельефа почвы.

Пример конкретного выполнения.

Изготовлено навесное почвообрабатывающее орудие, состоящее из рамы с двумя опорными колесами, образованной брусьями квадратного сечения с 8-ю рабочими органами, закрепленными на составном брусе, размещенном под углом 42° к направлению движения орудия. Наклонный брус выполнен усиленным и составлен из двух металлических труб квадратного профиля 120×120×8. Рабочие органы установлены на раме почвообрабатывающего орудия с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата на глубину до 300 мм. Ширина захвата каждого рабочего органа почвообрабатывающего орудия составляет 620 мм, а ширина захвата всего почвообрабатывающего орудия с учетом перекрытий, образованных смещением рабочих органов друг относительно друга, составляет 4600 мм. Данное расположение рабочих органов предотвращает их забивание стерней и растительными остатками. Каждый рабочий орган составлен из плоской стойки, к которой посредством пластин прикреплены левый и правый плоские лемеха, вертикальный лемех, изогнутый отвал и защитный кожух. Вертикальный лемех представляет собой изогнутый в виде спирали параллелограмм с острыми 80° и тупыми 100° углами. Отвал выполнен из металлического листа и изогнут по радиусу. Отвал и лемеха выполнены съемными с целью увеличения срока службы всего устройства в целом. Для достижения оптимального результата и обеспечения качественной обработки почвы углы наклона левого и правого плоских лемехов к горизонтальной плоскости составляют 20° и 39° соответственно, а углы в горизонтальном сечении рабочего органа, образованные режущими кромками левого и правого лемехов и плоской стойкой, составляют 30° и 45° соответственно. Левый и правый плоские лемеха расположены так, что их режущие кромки размещены на 60 мм выше относительно тупого рабочего угла вертикального лемеха, а смещение левого и правого лемехов друг относительно друга по направлению движения почвообрабатывающего орудия составляет 30 мм.

Заявляемое техническое решение обеспечивает прямолинейное движение почвообрабатывающего орудия и качественную обработку почвы по всей ширине захвата.

Орудие включает раму с опорными колесами и навеской. Рама выполнена из брусьев. На одном брусе, расположенном под углом к направлению движения орудия, закреплены рабочие органы. Брус с закрепленными рабочими органами расположен под углом к направлению движения 40-50°. Рабочие органы представляют собой закрепленные на плоской стойке правый и левый плоские лемеха с режущими кромками, вертикальный лемех с режущей кромкой, изогнутый в виде ленточной спирали, и отвал. Рабочий орган снабжен кожухом, размещенным за вертикальным лемехом и выполненным закрывающим часть рабочего органа между нижней частью стойки, нижней частью вертикального лемеха и левым лемехом с образованием полости. Правый и левый лемеха расположены под наклоном к горизонтальной плоскости и плоской стойке. Отвал рабочего органа выполнен из металлического листа, изогнутого по радиусу, и представляет собой продолжение криволинейной поверхности, образованной лентой вертикального лемеха. Верхний удаленный от стойки угол отвала выполнен отогнутым по ходу движения орудия. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество крошения почвы и надежность конструкции, устранить залипание почвой рабочих органов и снизить тяговое сопротивление. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Почвообрабатывающее орудие, включающее раму с опорными колесами и навеской, выполненную из брусьев, на одном из которых закреплены рабочие органы и который расположен под углом к направлению движения орудия, а рабочие органы представляют собой закрепленные на плоской стойке правый и левый плоские лемеха с режущими кромками, вертикальный лемех с режущей кромкой, изогнутый в виде ленточной спирали, и отвал, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен кожухом, размещенным за вертикальным лемехом и выполненным закрывающим часть рабочего органа между нижней частью стойки, нижней частью вертикального лемеха и левым лемехом с образованием полости, а брус с закрепленными рабочими органами расположен под углом к направлению движения 40-50°, при этом правый и левый лемеха расположены под наклоном к горизонтальной плоскости и плоской стойке, а отвал рабочего органа выполнен из металлического листа, изогнутого по радиусу, и представляет собой продолжение криволинейной поверхности, образованной лентой вертикального лемеха, при этом верхний удаленный от стойки угол отвала выполнен отогнутым по ходу движения орудия.

2. Почвообрабатывающее орудие по п.4, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен углоснимом, соединенным с отвалом и расположенным над вертикальным лемехом перед отвалом по направлению движения почвообрабатывающего орудия.

3. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что вертикальный лемех выполнен из металлического листа в форме параллелограмма с образованием острых 70-85° и тупых 95-110° рабочих углов, изогнутого в виде спирали, а режущие кромки левого и правого лемехов размещены на 30-70 мм выше острого рабочего угла вертикального лемеха и расположены в одной горизонтальной плоскости с допустимым отклонением от такого расположения на величину до 5°.

4. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что лемеха снабжены дополнительными режущими кромками, расположенными с противоположных сторон от основных режущих кромок.

5. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что опорные колеса выполнены резиновыми, а закрепление на раме выполнено с возможностью их переустановки по высоте.

6. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что брус, предназначенный для закрепления рабочих органов, выполнен составным, по крайней мере, из двух брусьев прямоугольного сечения.

7. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что навеска снабжена шарнирным крепежным звеном для присоединения к трактору.

8. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что угол наклона плоскости левого лемеха к горизонтальной плоскости составляет 20-30°, а угол наклона плоскости правого лемеха к горизонтальной плоскости составляет 30-45°.

9. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что угол в горизонтальном сечении рабочего органа, образованный режущей кромкой левого лемеха и плоской стойкой, составляет 30-40°, а угол в горизонтальном сечении рабочего органа, образованный режущей кромкой правого лемеха и плоской стойкой, составляет 35-50°.

10. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что навеска снабжена быстросъемным устройством для присоединения к трактору.

11. Почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что на брусе, предназначенном для закрепления рабочих органов, закреплено от 2 до 12 рабочих органов.