КУЛЬТИВАТОР-ПЛОСКОРЕЗ Российский патент 2011 года по МПК A01B35/00 A01B49/02 

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям.

Известны культиваторы-плоскорезы, содержащие многосекционную раму, плоскорезные лапы, установленные на ее продольных балках, опорно-транспортные и опорные колеса [1]. Их основными недостатками являются деформация крыльев лап из-за большой их ширины, забиваемость орудия остатками не тщательно убранной соломы из-за малой высоты стоек лап и, неустойчивая по глубине работа боковых секций (выглубление), отсутствие катков, выравнивающих и уплотняющих разрыхленный слой почвы, а также отсутствие возможности установки на раме рабочих органов для полосного рыхления нижележащего слоя, что снижало бы поверхностный сток и проявления эрозии.

Известны прицепные культиваторы-плоскорезы, содержащие многосекционную раму, в которой все секции сопряжены посредством шарниров с горизонтальной продольной осью. Наличие у них рыхлителей за каждой лапой позволяет улучшить водопроницаемость нижнего слоя и устойчивость глубины хода при обработке умеренно плотной почвы. Сзади лап размещены катки-бороны, улучшающие крошение и выравнивание разрыхленного слоя [2].

Однако и в этом орудии на лапы, установленные на крайних боковых секциях, приходится существенно меньшая удельная масса (кг/м ширины захвата), чем на лапы центральной секции, поэтому боковые секции заглубляются хуже и на плотной почве не обеспечивается равномерность глубины обработки. Кроме того, все лапы нерационально большой ширины захвата работают неустойчиво по глубине и склонны к деформации при их установке на неровную поверхность. Из-за укороченных стоек лап орудие подвержено забиванию кучками соломы, не тщательно убранной с поля.

Технической задачей изобретения является повышение технологической устойчивости работы культиватора-плоскореза при почвозащитной обработке стерневых, засоренных и мульчированных агрофонов, в первую очередь с избыточно уплотненной почвой.

Техническая задача достигается тем, что в культиваторе-плоскорезе, содержащем присоединительное устройство, шарнирно сопряженные центральную и боковые секции с рамами и плоскорезными лапами на них, опорно-транспортные колеса и механизмы перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, согласно изобретению расстояние от нижней плоскости балок рамы, несущих лапы, до опорной плоскости лап составляет 0,65…0,85 ширины междуследия лап, превышающего максимальную глубину обработки лапами не более чем в 6 раз, при этом центральная секция снабжена ограничителями поворота боковых секций рамы в поперечно-вертикальной плоскости при их рабочем положении до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы, ограничитель поворота выполнен в виде щек, закрепленных на боковых балках рамы центральной секции, и съемного пальца, проходящего сквозь щеки и контактирующего с верхней полкой поперечной балки рамы боковой секции при ее подъеме до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы, при этом сопрягаемые с центральной секцией концы поперечных балок боковых секций рамы размещены с зазором над рамой центральной секции. Кроме того, с боковыми балками рам боковых секций посредством шарниров с вертикальной осью сопряжены рамки с плоскорезными лапами, поворотные в горизонтальной плоскости, расстояние между передним и задним рядами лап на центральной секции составляет 1,8…2,2 ширины междуследия лап, а на боковых рамках - 0,6…0,85 междуследия лап, и на центральной секции сзади плоскорезных лап, размещенных на боковых балках снаружи опорно-транспортных колес, установлены глубокорыхлящие рабочие органы, например щелерезы, а сзади лап центральной и боковых секций - подпружиненные рамки с катками.

Сравнение с прототипом показывает, что новым в изобретении является то, что расстояние от нижней плоскости балок рамы, несущих лапы, до опорной плоскости лап составляет 0,65…0,85 ширины междуследия лап, превышающего максимальную глубину обработки лапами не более чем в 6 раз, при этом центральная секция снабжена ограничителями поворота боковых секций рамы в поперечно-вертикальной плоскости при их рабочем положении до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы, а ограничитель поворота выполнен в виде щек, закрепленных на боковых балках рамы центральной секции, и съемного пальца, проходящего сквозь щеки и контактирующего с поперечной балкой рамы боковой секции при ее подъеме до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы, при этом сопрягаемые с центральной секцией концы поперечных балок боковых секций рамы размещены с зазором над рамой центральной секции. Кроме того, посредством шарниров с вертикальной осью с боковыми балками рам боковых секций сопряжены поворотные в горизонтальной плоскости рамки с плоскорезными лапами, расстояние между передним и задним рядами лап на центральной секции составляет 1,8…2,2 ширины междуследия лап, а на боковых рамках - 0,6…0,85 ширины их междуследия, и на центральной секции сзади плоскорезных лап, размещенных снаружи опорно-транспортных колес, установлены глубокорыхлящие рабочие органы, например щелерезы, а сзади лап центральной и боковых секций - подпружиненные рамки с катками.

По совокупности признаков изобретение соответствует критерию «новизна».

Культиватор-плоскорез соответствует критерию «изобретательский уровень», так как заявленное техническое решение не является очевидным, предложено впервые и в совокупности признаков обеспечивает решение актуальной технической задачи обеспечения одинакового устойчивого заглубления всех секций и их работы без забивания растительными остатками.

Культиватор-плоскорез соответствует критерию «промышленная применимость», так как найдет широкое применение при обработке почвы в эрозионно опасных и влагодефицитных регионах.

Культиватор-плоскорез поясняется чертежами: фиг.1 - вид сверху, фиг.2 - вид сверху с катками, 3 - центральная секция вид сбоку (с катком), фиг.4 - ограничитель поворота боковых секций.

Культиватор-плоскорез содержит центральную секцию с рамой 1 и присоединительным устройством 2, снабженным прицепной серьгой 3, шарнирно соединенные с рамой 1 боковые секции с рамами 4 и 5 и кронштейнами 6 и сопряженные с ними посредством шарнира 7 с вертикальной осью и пальца 8 поворотные в плоскости рам 4 и 5 съемные рамки 9 и 10, установленные в кронштейнах 6. Наличие поворотных рамок 9 и 10 позволяет иметь допустимый по высоте транспортный габарит широкозахватного орудия и изменяемую рабочую ширину захвата.

Рамы 1, 4, 5 и рамки 9 и 10 содержат продольные и поперечные балки. На продольных балках установлены плоскорезные лапы 11. При этом расстояние от нижней полки балок, несущих лапы, до опорной поверхности S лап 11 составляет 0,65…0,85 ширины m междуследия лап, превышающего максимальную глубину h обработки лапами не более чем в 6 раз, что ограничивает ширину захвата лап и при этом снижает опасность деформации их крыльев при резком опускании орудия на неровную поверхность.

Центральная секция с рамой 1 снабжена опорно-транспортными колесами 12, установленными на поворотной балке 13 со стойками для крепления полуосей колес 12. На боковых рамах 4 и 5 установлены опорные колеса 14 с винтовыми механизмами регулировки глубины обработки лапами 11, закрепленными на рамах 4 и 5 и рамках 9 и 10.

На центральной секции расстояние между передним и задним рядами лап составляет 1,8…2,2 ширины междуследия лап, что обеспечивает возможность размещения опорно-транспортных колес между их рядами при регулировке глубины обработки и переводе культиватора-плоскореза в транспортное положение и работы без забивания пространства между колесом 12 и ближайшей лапой 11. Расстояние между передним и задним рядами лап на боковых рамках составляет s₁=0,6…0,85 их междуследия, что достаточно для перемещения пласта без сгруживания между их рядами.

На боковых балках рамы 1 установлены ограничители поворота рам 4 и 5 боковых секций. Ограничитель выполнен в виде щек 15, закрепленных на боковых продольных балках рамы 1, и проходящего сквозь щеки съемного пальца 16, контактирующего с верхней полкой поперечных балок рам 4 и 5 при их подъеме до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы 1. При этом предотвращается выглубление лап 11 боковых рам 4 и 5. Размещенные между щек ограничителя 15 концы поперечных балок рам 4 и 5 боковых секций, сопрягаемые с рамой 1, установлены с зазором над боковой балкой рамы 1 центральной секции, что позволяет крыльям боковых секций опускаться при копировании понижений микрорельефа колесами 14.

На боковых балках центральной рамы 1 сзади плоскорезных лап, размещенных снаружи опорно-транспортных колес, установлены глубокорыхлительные рабочие органы 17, например щелерезы. Сзади лап 11 центральной и боковых секций на рамках 18 с пружинным механизмом 19 установлены катки 20.

Культиватор-плоскорез содержит гидросистему с трубопроводами 21 и гидроцилиндром 22 - для перевода центральной секции в транспортное и рабочее положение, гидроцилиндры 23 и 24 - для подъема боковых рам 4 и 5 при их переводе в транспортное положение. Гидроцилиндр 22 шарнирно сопряжен с механизмом 25 для поворота балки 13 с колесами 12. Механизм 25 содержит упорный винт 26, посредством которого при опускании орудия ограничивается перемещение его продольного звена назад и подъем колес 12. При этом обеспечивается требуемая глубина обработки лапами 11 центральной секции. Гидроцилиндры 23 и 24 сопряжены с поперечными балками боковых рам 4 и 5 и обеспечивают их подъем при переводе орудия в транспортное положение.

Перед началом работы культиватора-плоскореза посредством винта 26 устанавливают требуемую глубину обработки лапами 11 центральной секции, а винтовыми механизмами колес 14 - глубину обработки лапами боковых секций 4 и 5. После их опускания в ограничители 15 устанавливают пальцы 16. С учетом глубины рыхления и требуемой величины уплотнения разрыхленного слоя регулируют затяжку пружин 19 рамок 18 катков 20.

Культиватор-плоскорез, например при зяблевой обработке, может работать без катков, а на засоренных агрофонах - с зубовыми боронами, рамки которых устанавливают на задних балках по ширине захвата орудия.

При работе с боковыми рамками 9 их из транспортного положения поворачивают вперед в рабочее и фиксируют пальцами 8.

При работе культиватора-плоскореза лапы 11 подрезают и рыхлят почвенный пласт. На уплотненных почвах боковые секции с меньшей удельной массой, чем центральная, не выглубляются, так как их подъем ограничивают пальцы 16. При этом также исключается выглубление лап, установленных на рамках 9. Глубокорыхлящие рабочие органы 17 полосно рыхлят нижние слои и при этом улучшают водопоглощение и предотвращают поверхностный сток и эрозию на склоновых участках и образование застойных водяных блюдец после снеготаяния и ливней - на равнинных полях.

В предложенном культиваторе-плоскорезе устранены недостатки ранее выпускавшихся в СССР культиваторов-плоскорезов КПШ, а в части устойчивости глубины хода по всей ширине захвата орудия - и лучших современных (зарубежных) аналогов.

Источники информации

1. Грибановский А.П. и др. Комплекс противоэрозионных машин. М.: Агропромиздат, 1989. - С. 16-22.

2. Рекламный проспект группы компаний Агро-мастер «Сберегающие почвообрабатывающие системы». - С.6.

Культиватор-плоскорез содержит присоединительное устройство, шарнирно сопряженные центральную и боковые секции, опорно-транспортные колеса и механизмы перевода из рабочего положения в транспортное и обратно. Центральная секция снабжена ограничителями поворота в поперечно-вертикальной плоскости боковых секций рамы при их рабочем положении до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы. Секции имеют рамы и плоскорезные лапы. Расстояние от нижней плоскости балок рамы, несущих лапы, до опорной плоскости лап составляет 0,65…0,85 ширины междуследия лап, превышающего максимальную глубину обработки лапами не более чем в 6 раз. Такое конструктивное выполнение позволит повысить технологическую устойчивость при работе культиватором при почвозащитной обработке стерневых, засоренных и мульчированных агрофонов,, в особенности избыточного увлажнения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Культиватор-плоскорез, содержащий присоединительное устройство, шарнирно сопряженные центральную и боковые секции с рамами и плоскорезными лапами, опорно-транспортные колеса и механизмы перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, отличающийся тем, что расстояние от нижней плоскости балок рамы, несущих лапы, до опорной плоскости лап составляет 0,65... 0,85 ширины междуследия лап, превышающего максимальную глубину обработки лапами не более чем в 6 раз, а центральная секция снабжена ограничителями поворота в поперечно-вертикальной плоскости боковых секций рамы при их рабочем положении до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы.

2. Культиватор-плоскорез по п.1, отличающийся тем, что ограничитель поворота выполнен в виде щек, закрепленных на боковых балках рамы центральной секции, и съемного пальца, проходящего сквозь щеки и контактирующего с поперечной балкой рамы боковой секции при ее подъеме до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы, при этом концы поперечных балок боковых секций рамы, сопрягаемые с центральной секцией, размещены с зазором над рамой центральной секции, кроме того, с рамами боковых секций посредством шарниров с вертикальной осью сопряжены рамки с плоскорезными лапами, поворотные в горизонтальной плоскости.

3. Культиватор-плоскорез по п.1, отличающийся тем, что на центральной секции расстояние между передним и задним рядами лап s₁ составляет 1,8…2,2 ширины междуследия лап, а на боковых рамках - s₂=0,6…0,85 их междуследия.

4. Культиватор-плоскорез по п.1, отличающийся тем, что на центральной секции сзади плоскорезных лап, размещенных снаружи опорно-транспортных колес, установлены глубокорыхлящие рабочие органы, например щелерезы, а сзади лап центральной и боковых секций - подпружиненные катки.