РОТАЦИОННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2010 года по МПК A01B21/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к бесприводным ротационным рабочим органам для предпосевной обработки почв.

Известны ротационные почвообрабатывающие орудия, содержащие фронтальные батареи игольчатых дисков с кинематической связью между батареями для повышения равномерности глубины обработки почвы [SU 1544207]. Первая по ходу батарея аналогов имеет кинематический режим работы λ>1,0, а вторая - λ₂<1,0.

Недостатками известных орудий являются: сгруживание почвы и пожнивных остатков перед второй батареей, имеющими кинематический режим работы λ₂<1,0; существенное увеличение массы орудия и залипание пожнивных остатков на рабочих органах при обработке влажных и глинистых почв (Нами были исследованы такие рабочие органы и установлены указанные недостатки [Смирнов П.А., Обоснование параметров игольчатой бороны с кинематическим соединением между эшелонированными батареями: Автореферат дисс. канд. техн. наук. - Чебоксары: ЧГСХА, 2002. - 18 с.]).

Целью настоящего изобретения является повышение качества предпосевной обработки почв с мульчирующим слоем пожнивных остатков на поверхности поля.

Для достижения этой цели оси фронтальных батарей с кинематическим соединением между собой с передаточным числом i и с дисками с ножевидными рабочими органами, первая из которых имеет кинематический режим работы λ₁<1,0, вторая - λ₂>1,0, сближены с образованием зоны совместной обработки почвы рабочими органами первой и второй батарей АБВ (фиг.1). При такой схеме установки батарей ,горизонтальная составляющая ν_xl абсолютной скорости лезвия рабочего органа ν₁ первой батареи (траектория движения kl) в зоне обработки почвы направлена вперед по ходу движения орудия, а горизонтальная составляющая ν_x2 абсолютной скорости лезвия рабочего органа второй батареи ν₂ (траектория движения mn) направлена назад по ходу движения, вследствие которого возникают дополнительные деформации поперечного сдвига и продольного растяжения в указанной зоне АБВ и повышается эффективность разрушения почвы на глубине от a_min до a_max (фиг.1 и 2).

Для достижения наибольшего поперечного сдвига и продольного растяжения обрабатываемого пласта рабочие органы выполнены с радиусом кривизны r, при котором на глубине (a_max-a_min) нижние концы рабочих органов первой и второй батареи в зоне АБВ принимают положения (на фиг.2 точка В), близкие к вертикальному. Для этого в рабочей зоне диски на первой батарее устанавливаются вогнутостью вперед, а диски на второй батарее устанавливаются назад. Из прямоугольных треугольников ВО₂Д и ВГО₄ (фиг.2) следует, что:

;

.

Решая равенства (1) и (2), имеем или .

Ротационное почвообрабатывающее орудие работает на диапазоне глубины от a_min до a_max. Минимальная глубина a_min составляет около a_min≈0,15R, а глубина a_max определяется конструктивными параметрами ротационного почвообрабатывающего орудия, в частности защитным ограждением кинематического соединения.

Для уменьшения реакции почвы на рабочие органы первой батареи (фиг.2) в момент заглубления выпуклая (тыльная) сторона рабочих органов заточена на радиус R₁ (фиг.3). Аналогичная заточка выпуклой (тыльной) стороны выполнена на рабочих органах второй батареи для улучшения разрушения в момент выглубления из почвы.

Ротационное почвообрабатывающее орудие (фиг.2) состоит из рамы 1, закрепленных на ней двух фронтальных и эшелонированных батарей 2 и 3, имеющие между собой кинематическое соединение 4 и состоящие из дисков с ножевидными рабочими органами 5 и 6. Кинематическое соединение 4 может быть выполнено в виде цепной передачи с передаточным числом i.На первой по ходу батарее диски устанавливаются с режущим лезвием на всю длину ножа и вогнутостью рабочих органов вперед в рабочей зоне АБВ, на второй батарее устанавливаются с режущим лезвием и вогнутостью рабочих органов назад в рабочей зоне.

Ротационное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. Ножевидные рабочие органы 5 первой по ходу батареи 2 (см. фиг.2), поочередно заглубляясь в обрабатываемый пласт по укороченной циклоиде kl с кинематическим параметром режима работы λ₁<1,0, разрезают его движением вперед. Рабочие органы 6 второй батареи 3 (см. фиг.2), совершая движение по удлиненной циклоиде mn (λ₂>1,0) (см. фиг.1), сдвигают пласт назад и разрушают его. Поскольку в рабочей зоне АБВ абсолютные скорости ножей приближены к минимальным значениям, то распыление почвы исключается при работе на повышенных скоростях орудия. Максимальная абсолютная скорость ножей при движении по верхней петле циклоиды способствует их самоочищению за счет центробежной силы.

Источники информации

1. А.С. SU 1544207, МКИ А01В 49/02, 33/02 Почвообрабатывающее орудие / Паринов Т.Ф. - 3 с.

2. Смирнов П.А. Обоснование параметров игольчатой бороны с кинематическим соединением между эшелонированными батареями: Автореферат дисс. канд. техн. наук. - Чебоксары: ЧГСХА, 2002. - 18 с.

Орудие содержит фронтально установленные батареи плоских дисков с ножевидными рабочими органами. Ножевидные рабочие органы на дисках первой батареи установлены вогнутостью вперед, а на дисках второй батареи - вогнутостью назад. Оси батарей дисков сближены с образованием в обрабатываемом слое почвы зоны совместного взаимодействия рабочих органов первой и второй батарей. Батареи дисков соединены между собой кинематической связью с передаточным отношением и кинематическими параметрами передаточного отношения λ₁<1,0 и λ₂>1. Рабочие органы первой и второй батареи выполнены с режущей частью на вогнутой стороне и с кривизной , где R - радиус дисков и L - межосевое расстояние. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество предпосевной обработки почвы. 3 ил.

Ротационное почвообрабатывающее орудие для поверхностной обработки почвы, содержащее фронтально установленные батареи плоских дисков с ножевидными рабочими органами и соединенные между собой кинематической связью с передаточным отношением, причем ножевидные рабочие органы на дисках первой батареи установлены вогнутостью вперед, а на дисках второй батареи - вогнутостью назад, отличающееся тем, что оси батарей сближены с образованием в обрабатываемом слое почвы зоны совместного взаимодействия рабочих органов первой и второй батарей и имеют кинематические параметры передаточного отношения λ₁<1,0 и λ₂>1, при этом рабочие органы первой и второй батареи выполнены с режущей частью на вогнутой стороне и с кривизной , где R - радиус дисков и L - межосевое расстояние.