ОРУДИЕ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ КОМКОВ И КОРКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ Российский патент 2012 года по МПК A01B35/16 

Предлагаемое техническое решение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для поверхностной обработки почвы и разрыхления ее корки.

Известны конструкции орудий для измельчения твердых комков и корки на поверхности почвы [В.М.Халанский, И.В.Горбачев. Сельскохозяйственные машины. Москва. «Колос», 2006 г.], бороны, дисковые тяжелые БДТ-7, БДТ-10 и дисковые лущильники АДГ-5А, АДГ-15А, а также различные агрегаты - дисковые АДУ-Б, отдельные катки или барабанные фрезы, которые включают в себя раму, ножи, диски, опорный каток и устройство для соединения орудия с трактором.

Недостатками таких орудий являются следующие.

На поверхности почвы с высокой твердостью комков, корки такие орудия неэффективны. Ножи, диски и опорный каток не обеспечивают интенсивного крошения и не разрыхляют до необходимой структуры почву. Главная причина этого - низкое вертикальное воздействие на почву со стороны орудия, что впоследствии требует дополнительного применения на этих участках других машин и механизмов.

Кроме этого, данные орудия сдвигают почву, меняя ее начальное местоположение.

Известна машина для измельчения древесного материала и заделки полученной массы в почву. [Патент РФ №2188524. Конструкция заявлена 29.11.2000, авторы Завражнов А.И. (RU) и др.] Данная машина содержит установленные на раме барабан, ножи, контрножи и кожух. Зубья двух контрножей установлены со смещением. При этом нож для обработки древесины и почвы взаимодействует с двумя зубьями переднего контрножа и с одним заднего, за счет чего исходный материал гарантированно измельчается.

Недостатки данной машины заключаются в следующем.

В данной конструкции применен дополнительный привод для вращения ножей (причем против движения агрегата), требующий значительного увеличения потребления энергии в сравнении с традиционными орудиями. Практически стоимость единицы обработанной площади поля такой машиной увеличивается как минимум в два раза в сравнении с традиционными.

Кроме этого, измельчение почвы за счет взаимодействия ножей с контрножами приводит к значительному истиранию ее и превращению, скорее, к обескультуренному состоянию, близкому к обычному грунту.

Близкое расположение ножей и контрножей друг к другу приводит к быстрому износу последних и требует остановок и периодических их переналадок.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеотмеченных недостатков и повышение качества измельчения твердых комков и почвенной корки на поверхности поля.

Данная цель достигается тем, что предлагаемое орудие для измельчения твердых комков и корки на поверхности почвы включает в себя раму, ножи, опорный каток и устройство для соединения орудия с трактором; дополнительно имеет на раме балластную емкость, обеспечивающую возможность изменения давления катка на почву; дополнительно имеет заостренные выступы, расположенные на периферии катка, возможно, рядами; дополнительно имеет направляющие толкатели, закрепленные на раме орудия, а также рыхлительные штанги, расположенные в специальных отверстиях, выполненных по всей периферии катка, при этом рыхлительные штанги установлены с возможностью упора в ось катка.

Кроме того, на заостренных выступах выполнены прямые радиальные срезы, и направляющие толкатели имеют аналогичный срез, при этом выступы и толкатели располагаются с возможностью постоянного касания друг друга в работе.

Вместе с тем, ступицы катка имеют отверстия как минимум в два раза большего диаметра, чем ось, и посредством взаимодействия штанги, заостренного выступа и направляющего толкателя обеспечивается возможность производить периодические ударные воздействия рамы на опорный каток.

На фигуре 1 изображен общий вид орудия. На фигуре 2 и 3 - вид сбоку и сечение. На фигуре 4 показано местное увеличение части сечения фигуры 3.

Данное орудие имеет раму (1), ножи (2), опорный каток (3) и устройство для соединения орудия с трактором (4), на раме (1) балластную емкость (5), обеспечивающую возможность изменения давления катка на почву (Р), также имеет заостренные выступы (6), расположенные на периферии опорного катка (3), и дополнительно имеет направляющие толкатели (7), закрепленные на раме (1) орудия, а также рыхлительные штанги (8), расположенные в специальных отверстиях (9), выполненных по всей периферии опорного катка (3), при этом рыхлительные штанги (8) установлены с возможностью упора в ось (10) опорного катка (3).

Кроме того, на заостренных выступах (6) выполнены прямые радиальные срезы (11), и направляющий толкатель (7) имеет аналогичный вертикальный срез (12), при этом заостренные выступы (6) и направляющий толкатель (7) располагаются с возможностью постоянного касания друг друга в работе.

Вместе с тем, ступицы опорного катка (3) имеют отверстия (13) как минимум в два раза большего диаметра, чем ось (10), и посредством взаимодействия рыхлительных штанг (8), заостренного выступа (6) и направляющего толкателя (7) обеспечивается возможность производить периодические ударные воздействия рамы (1) на опорный каток (3).

Работает орудие следующим образом.

Орудие, перемещаясь по полю с твердыми комками или плотной поверхностной коркой, своими ножами (2) первоначально рыхлит и разрушает почвенную корку. Опорный каток (3) перемещается по полю вслед за ножами (2) и выполняет дополнительное крошение твердых комков. Опорный каток (3) вращается по направлению ω (см. фиг.2), при этом глубина его внедрения (величина сминания почвы), а также интенсивность разрушения комков регулируются величиной балласта, помещенного в балластную емкость (5), то есть величиной силы Р. Далее, заостренные выступы (6), установленные равномерно по всей периферии опорного катка (3), и рыхлительные штанги (8) довершают размельчение оставшихся твердых комков и корки на поверхности почвы. Действие заостренных выступов (6) само производит раздавливание или разделение комков на более мелкие части, а рыхлительные штанги (8) выполняют интенсивные ударные действия.

Ударные действия осуществляются за счет взаимодействия заостренных выступов (6), установленных на опорном катке (3) с направляющими толкателями (7), установленными на раме (1) орудия. Заостренные выступы (6) касаются и огибают направляющие толкатели (7) в процессе работы. Огибая, скользя по контуру направляющего толкателя (7), заостренный выступ (6), наконец, достигает положения совпадения срезов (11) и (12), и тогда происходит резкое «падение» рамы (1) орудия на рыхлительные штанги (8) опорного катка (3). Масса рамы (1) и балластной емкости (5) ударной нагрузкой Р воздействует на рыхлительные штанги (8), которые в свою очередь ударяют на твердые камни и почвенную корку и гарантированно измельчают их. Возможность удара рыхлительным штангам (8) обеспечивается за счет того, что ступицы опорного катка имеют отверстия (13) как минимум в два раза большего диаметра, чем ось (10).

Таким образом, в результате слой почвы A₁ подвергается рыхлению с помощью ножей (2), а поверхностный слой А₂ дополнительно рыхлится заостренными выступами (6), рыхлительными штангами (8) и самим опорным катком (3). В результате чего и достигается цель изобретения.

Процесс измельчения твердых комков и корки с помощью данного орудия осуществляется автоматически без вмешательства оператора и не требует дополнительного подведения мощности для работы механизмов. Вследствие чего процесс работы данного орудия высокоэкономичен, обеспечивает необходимое качество и не требует высокой квалификации оператора.

Орудие включает раму, ножи, опорный каток и устройство для соединения орудия с трактором. Орудие имеет смонтированную на раме балластную емкость, обеспечивающую возможность изменения давления опорного катка на почву. Опорный каток имеет расположенные на периферии заостренные выступы. На раме орудия закреплены направляющие толкатели. По всей периферии опорного катка расположены в специальных отверстиях рыхлительные штанги, установленные с возможностью упора в ось опорного катка. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество измельчения твердых комков и почвенной корки на поверхности поля. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Орудие для измельчения твердых комков и почвенной корки, включающее раму, ножи, опорный каток и устройство для соединения орудия с трактором, отличающееся тем, что орудие дополнительно имеет на раме балластную емкость, обеспечивающую возможность изменения давления опорного катка на почву, при этом на периферии опорного катка расположены заостренные выступы, а на раме орудия закреплены направляющие толкатели, причем по всей периферии опорного катка в выполненных специальных отверстиях расположены рыхлительные штанги, установленные с возможностью упора в ось опорного катка.

2. Орудие по п.1, отличающееся тем, что на заостренных выступах выполнены прямые радиальные срезы, а направляющий толкатель тоже имеет аналогичный вертикальный срез, при этом заостренные выступы и направляющий толкатель расположены с возможностью постоянного касания друг друга в работе.

3. Орудие по п.1, отличающееся тем, что ступицы опорного катка имеют отверстия как минимум в два раза большего диаметра, чем ось, причем посредством взаимодействия рыхлительной штанги, заостренного выступа и направляющего толкателя обеспечивается возможность производить периодические ударные воздействия рамы на опорный каток.