УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОТОРНОГО ВНУТРИПОЧВЕННОГО РЫХЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК A01B13/16 A01B33/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для нарезки водопоглощающих щелей и внутрипочвенного рыхления.

Известно устройство для роторного внутрипочвенного рыхления, привод фрезерователя в котором выполнен в виде закрытого редуктора. Недостаток привода состоит в необходимости продвижения редуктора сквозь почву в технологическом процессе ротационного рыхления внутреннего слоя почвы, что связано с непроизводительными затратами дополнительной энергии, не связанными с выполнением собственно рыхления (ПМС-70; ПМС-100; ПМС-100М; ФС-1,3; МСП-2 и др. (свидетельство СССР №442759, А01В 49/02, 1974; инф. л. СК ЦНТИ, Ростов-Дон, №№101-74, 43-75, 101-76).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления, содержащее два роторных щелереза, расположенных вертикально симметрично вдоль хода движения устройства, механически связанных с общим приводом и расположенным ниже привода внутрипочвенным фрезерователем, которые имеют валы, расположенные горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя (Патент на изобретение RU №2376737. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 декабря 2009 г., приоритет от 08 мая 2008).

В данном устройстве имеются недостатки:

- роторный щелерез имеет привод с внутренней стороны кольцевого щелереза, что обусловливает необходимость соответствующего пространства для размещения деталей привода, из-за чего увеличивается диаметр кольцевого щелереза и вертикальный габарит роторного щелереза;

- вал привода роторного щелереза расположен непосредственно над поверхностью почвы, в результате чего в процессе работы возможно забивание устройства почвой и растительными остатками;

- вероятность забивания грунтом емкостей для приема грунта, выполненных на наружной боковой поверхности кольцевого щелереза и очищающихся от грунта только центробежным усилием, возникающим в процессе работы устройства;

- низкое качество поверхности обработанного поля, поскольку в процессе обработки почвы под воздействием сжатия потока почвы и растительных остатков в сжатом сечении между валом привода и поверхностью почвы на поле образуются груды почвы и растительных остатков. Эти груды спонтанно в пространстве обрабатываемого участка освобождаются из сжатого сечения в результате вертикальной вибрации устройства, флуктуации рельефа, или посредством принудительного освобождения устройства от механических помех передвижению путем его кратковременного подъема над почвой;

- дополнительное тяговое сопротивление перемещению устройства в процессе обработки почвы в связи с забиванием элементов устройства почвой и растительными остатками;

- снижение надежности устройства в связи с большим диаметром роторного щелереза, что требует повышенных энергетических затрат на резание щели в почве;

- снижение надежности подшипников вала привода ротационного щелереза ввиду линейной перегрузки этих элементов устройства в процессе движения по обрабатываемому участку земли за счет явлений прохода грунта и растительных остатков в сжатом сечении между валом привода и поверхностью почвы.

Техническая задача, решение которой обеспечит предлагаемое изобретение, заключается в уменьшении вертикального габарита роторного щелереза, в процессе работы устройства будут исключены: забивание почвой и растительными остатками в сжатом сечении между валом привода и поверхностью почвы; забивание извлекаемым грунтом емкостей для приема грунта, выполненных на наружной боковой поверхности кольцевого щелереза, будет снижено связанное с забиванием устройства дополнительное тяговое сопротивление перемещению устройства в процессе обработки почвы, повышено качество поверхности обработанного поля за счет исключения сжатия потока почвы и растительных остатков в сечении между валом привода и поверхностью почвы, повышена надежность устройства в процессе роторного щелевания и внутрипочвенного рыхления.

Техническим результатом, получаемым при практическом использовании изобретения, является создание возможности производить при движении устройства в почве одновременно поделку двух щелей для поглощения воды, выполнять фрезерование внутренних слоев почвы, разуплотняя и перемешивая их между собой, сохраняя гумусовый слой, растительные остатки на поверхности почвы, с высоким качеством, надежностью и меньшими затратами энергии.

Для решения поставленной технической задачи предлагаемое устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления, содержащее раму, два ротационных щелереза, установленных на раме расположенных вертикально симметрично вдоль направления движения устройства и механически связанных с общим приводом и расположенным под приводом внутрипочвенным фрезерователем. Устройство имеет валы, которые размещены горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя. Устройство снабжено ведущей шестерней привода кольцевого щелереза, расположенной на рамс выше ротационного щелереза. Ведущая шестерня снабжена наружными зубьями зацепления, выполненными поочередно слева и справа по направлению ее вращения. Ротационный щелерез снабжен диском щелереза и кольцевым щелерезом. По наружной поверхности кольцевого щелереза комплементарно наружным зубьям зацепления ведущей шестерни выполнены впадины зацепления. Вдоль внутренней поверхности кольцевого щелереза выполнены поочередно слева и справа впадины зацепления. Диск щелереза содержит ведомую, опорную и центрирующую шестерни привода, зубья зацепления которых выполнены поочередно слева и справа вдоль наружной цилиндрической поверхности каждой шестерни комплементарно впадинам зацепления на внутренней поверхности кольцевого шелереза. На ведомой, опорной, центрирующей шестернях и внутри кольцевого щелереза выполнена цилиндрическая опорная поверхность, диаметр окружности которой равен диаметру соответствующей окружности зацепления.

Кольцевой щелерез снабжен режущими органами, выполненными вдоль его наружной цилиндрической поверхности поочередно слева и справа по направлению вращения кольцевого щелереза. Перед режущим органом на боковой поверхности кольцевого щелереза выполнена емкость для приема грунта, открытая в сторону боковой и наружной цилиндрической поверхностей кольцевого щелереза.

Вал фрезерователя выполнен с консолями.

Впадины зацепления зубчатого привода выполнены на боковой поверхности кольцевого щелереза и ориентированы к наружной стороне кольцевого щелереза. Боковая плоскость впадины зацепления выполнена на той же боковой стороне кольцевого щелереза, что и емкость для приема грунта кольцевого щелереза, внутри нее. Относительно боковой плоскости кольцевого щелереза боковая поверхность впадины зацепления отстоит на большую на 15-20% глубину, чем боковая плоскость емкости для приема грунта.

Передняя по направлению вращения кольцевого щелереза поверхность впадины зацепления выполнена в одной плоскости с передней по направлению вращения кольцевого щелереза поверхностью емкости для приема грунта кольцевого щелереза.

Задняя опорная поверхность впадины зацепления кольцевого щелереза выполнена перпендикулярно боковой плоскости щелереза внутри емкости для приема грунта кольцевого щелереза. Задняя опорная поверхность впадины зацепления кольцевого щелереза расположена по направлению вращения кольцевого щелереза перед задней по направлению вращения кольцевого щелереза поверхностью емкости для приема грунта кольцевого щелереза, снабженной режущим органом.

Поверхность донной части впадины зацепления кольцевого щелереза выполнена перпендикулярно боковой плоскости кольцевого щелереза внутри емкости для приема грунта. Впадина зацепления выполнена так, что между поверхностью донной части впадины и вершиной наружного зуба зацепления шестерни привода кольцевого щелереза имеется зазор для выхода грунта из впадины зацепления. Выход грунта из впадины зацепления происходит в процессе погружения в нее зуба зацепления при передаче крутящего момента от ведущей шестерни к ротационному шелерезу.

Емкость для приема грунта кольцевого щелереза выполнена в плоскости боковой поверхности кольцевого щелереза расширяющейся в глубину в направлении внутренней цилиндрической поверхности кольцевого щелереза.

Изобретение поясняется прилагаемыми схемами: на фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку, разрез Б-Б; на фиг.2 показано предлагаемое устройство, вид спереди, разрез А-А левой по направлению движения части устройства.

Устройство выполнено симметрично относительно направления движения, содержит раму 1, роторный щелерез 2, внутрипочвенный фрезерователь 8, привод 22. Роторный щелерез 2 содержит диск щелереза 3, кольцевой щелерез 4, опорную 5, центрирующую 6 и ведомую 7 шестерни привода. Внутрипочвенный фрезерователь 8 установлен в ведомых шестернях 7 роторных щелерезов 2, выполнен с консолями 9, содержит вал фрезерователя 10 и почвенные фрезы 11.

Кольцевой щелерез 4 снабжен выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа вдоль внутренней цилиндрической поверхности прямыми впадинами зацепления 12. Опорная 5 и центрирующая 6 и ведомая 7 шестерни привода выполнены с поочередно расположенными слева и справа вдоль наружной цилиндрической поверхности наружными зубьями зацепления 13, комплементарными внутренним впадинам зацепления 12 кольцевого щелереза 4. Кольцевой щелерез 4 внутренней цилиндрической опорной поверхностью 14 опирается с зацеплением на наружную цилиндрическую опорную поверхность 15 опорной 5, центрирующей 6 и ведомой 7 шестерней привода. Каждая опорная поверхность имеет диаметр, равный соответствующему диаметру окружности зацепления.

Кольцевой щелерез 4 снабжен выполненными на его наружной цилиндрической поверхности поочередно слева и справа режущими органами 16. По направлению вращения кольцевого щелереза 4 перед режущим органом 16 на боковой поверхности кольцевого щелереза выполнена открытая сбоку и в сторону наружной цилиндрической поверхности кольцевого щелереза 4 емкость для приема грунта 17.

Внутри емкости для приема грунта 17 на боковой поверхности кольцевого щелереза 4 выполнена впадина зацепления 18, ориентированная к наружной стороне кольцевого щелереза 4. Передняя по направлению вращения кольцевого щелереза 4 поверхность впадины зацепления 18 лежит в одной плоскости с передней по направлению вращения кольцевого щелереза 4 поверхностью емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4. Впадина зацепления 18 выполнена так, что ее задняя опорная поверхность 19 препятствует соприкосновению зуба зацепления 20 и режущего органа 16. Кольцевой щелерез 4 посредством впадин зацепления 18 зубчатым зацеплением комплементарно соединен с зубьями зацепления 20, выполненными поочередно слева (справа) по направлению вращения ведущей шестерни привода 21 на ее наружной поверхности.

Шестерня привода 21 установлена на валу привода 22. Опора 23 вала привода 22 выполнена на раме 1 устройства.

Предлагаемое устройство для роторного внутрипочвенного рыхления работает следующим образом.

При движении устройства по обрабатываемому участку земли крутящий момент передается роторному щелерезу 2 следующим образом. От привода крутящий момент поступает к валу привода 22, через шестерню 21, элементы зацепления 18 наружного привода кольцевого щелереза 4, элементы зацепления 12 внутреннего привода кольцевого щелереза 4, элементы зацепления 13 ведомой шестерни 7 к валу внутрипочвенного фрезерователя 10 и почвенным фрезам 11.

Кольцевой щелерез 4 в направлении перпендикулярном плоскости фиг.1 фиксируется в пространстве поочередно слева и справа расположенными, соответственно, на нем, а также на опорной 5, центрирующей 6 и ведомой 7 шестернях элементами зацепления - впадинами зацепления 12 и зубьям зацепления 13. В плоскости фиг.1 кольцевой щелерез 4 позиционируется его опорной поверхностью 14 на соответствующих опорных поверхностях 15 опорной 5, центрирующей 6 и ведомой 7 шестерней. Это цилиндрические поверхности обкатки шестерней 5, 6, 7, на которые опирается кольцевой щелерез 4 своей внутренней цилиндрической опорной поверхностью, ограничивающие перемещение кольцевого щелереза 4 в плоскости диска щелереза 3. Диаметр цилиндрической поверхности контакта каждой шестерни 5, 6, 7 и кольцевого щелереза 4 равен диаметру соответствующей окружности зацепления.

К кольцевому щелерезу 4 крутящий момент передается посредством наружных впадин зацепления 18, выполненных на наружных боковых поверхностях кольцевого щелереза 4, зубьями зацепления 20 шестерни 21.

Кольцевой щелерез 4 режущими органами 16 прорезает щель в почве.

Жесткость и прочность кольцевого щелереза 4 обеспечиваются наличием боковых перемычек, соединяющих в плоскости кольцевого щелереза 4 соседние по направлению вращения кольцевого щелереза 4 емкости для приема грунта 17.

Конструктивное решение кольцевого щелереза 4 обеспечивает наличие в его поперечном сечении развитых вертикальной (сечение боковой перемычки емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4) и горизонтальной (сечение внутренней опорной цилиндрической поверхности кольцевого щелереза 4) плоскостей. Сечение имеет большой момент инерции в направлении изгиба как при сжатии кольцевого щелереза 4 в плоскости фиг.1, так и при его изгибе в плоскости фиг.1, мало изменяющийся вдоль окружности кольцевого щелереза 4.

Грунт в процессе резания с режущего органа 16 поступает в расположенную по направлению вращения кольцевого щелереза 4 перед режущим органом 16 емкость для приема грунта 17, а затем, после подъема емкости для приема, грунта 17 над поверхностью почвы, ротационным путем выбрасывается из емкости для приема грунта 17 на поверхность почвы центробежной силой. Задняя по направлению вращения кольцевого щелереза 4 опорная поверхность 19 наружной впадины зацепления 18 кольцевого щелереза 4 предотвращает соприкосновение режущей кромки режущего органа 16 и зуба зацепления 20. Задняя опорная поверхность 19 выполнена узкой, поскольку только фиксирует позицию кольцевого щелереза 4 относительно зуба зацепления 20 шестерни 21 и не несет нагрузки зацепления с передачей крутящего момента.

Роторный щелерез 2 выбрасывает почву из забоя вверх от себя, работает снизу вверх.

Внутрипочвенный фрезерователь 8 с консолями 9 получает крутящий момент симметрично с ведомых шестерней 7 к валу привода внутрипочвенного фрезерователя 10 и почвенными фрезами 11, и производит рыхление почвы.

Высокое качество поверхности обработанного поля обеспечивается тем, что в процессе обработки почвы вал привода 20 роторного щелереза 2 расположен над поверхностью почвы на достаточной высоте, чтобы не происходило сжатия потока почвы и растительных остатков в сечении между валом привода 20 и поверхностью почвы. Поэтому растительные остатки после обработки поля устройством не собираются в груды, а остаются равномерно распределенными по поверхности ноля, обеспечивая его равномерное в пространстве мульчирование, сохранение влаги в почве, хорошие условия выполнения агротехники при дальнейшей обработке земли. Нет необходимости принудительно освобождать устройство от механических помех его передвижению по полю в результате образования груд почвы и растительных остатков путем кратковременного подъема устройства над почвой.

В предлагаемом устройстве низкая вероятность забивания грунтом емкостей для приема грунта 17, выполненных на наружной боковой поверхности кольцевого щелереза 4, обусловлена следующими обстоятельствами.

После выхода очередной емкости для приема грунта 17 из забоя щели в почве на поверхность происходит центробежный выброс грунта из емкости для приема грунта 17. В силу отсутствия принудительной очистки емкости, для приема грунта 17 на этом участке траектории кольцевого щелереза 4 имеет место вероятность неполной очистки емкости для приема грунта 17.

Затем впадина зацепления 18, выполненная на наружной боковой поверхности (плоскости) кольцевого щелереза 4, входит в зацепление с элементам, зацепления ведущей шестерни привода 20, выполненными комплементарно элементам зацепления зубчатого привода кольцевого щелереза 4. Грунт, который не был выброшен из емкости для приема грунта 17 центробежной силой, ударным путем выталкивается из впадины зацепления 18 кольцевого щелереза 4 зубом зацепления 20 ведущей шестерни привода 21. Зуб зацепления 20 выполнен по толщине так, что при зацеплении занимает всю глубину впадины зацепления 18 в направлении перпендикулярном плоскости фиг.1. Весь элемент грунта, находящийся в емкости для приема грунта 17, в результате ударной механической нагрузки от зуба зацепления 20 приобретает механическое ускорение в направлении оси роторного щелереза 2. Энергия механической инерции, сообщенная рассматриваемому объему грунта, достаточна, для того, чтобы вызвать его прямую и косвенную динамическую механическую дестабилизацию. Прямая механическая дестабилизация - непосредственное давление на соприкасающийся с зубом зацепления 20 грунт. Косвенная дестабилизация обусловлена упруго-пластичной деформацией грунта, которая передается всей его массе, непосредственно не соприкасающейся с зубом зацепления 20. Это позволяет выбить из емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4 практически весь находящийся в ней объем грунта, причем даже при большей, чем это было возможно в известном техническом решении, влажности обрабатываемой почвы. Емкость 17 освобождается для приема новой порции грунта в процессе резания роторным щелерезом 2 передней стенки забоя выполняемой им щели в почве. Далее грунт, выталкиваемый из емкости для приема грунта 18 кольцевого щелереза 4, попадает на заднюю по направлению вращения кольцевого щелереза грань емкости для приема грунта 17, крошится и выталкивается за пределы боковой плоскости кольцевого щелереза 4 с ускорением, результирующий вектор которого направлен перпендикулярно этой плоскости.

Освобождение емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4 от поступившего в нее грунта облегчается за счет вибрации наружной поверхности кольцевого щелереза 4, к которой в процессе работы непосредственно прикладывается вибрационная составляющая переменной нагрузки передачи крутящего момента, характерной для прямозубой механической передачи 20, 18. Вибрация ослабляет адгезию грунта к стенкам емкости для приема грунта 17 и впадины зацепления 18 кольцевого щелереза 4. Это облегчает центробежное освобождение указанных элементов от грунта в сторону наружной цилиндрической поверхности кольцевого щелереза 4 непосредственно после выхода очередной емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4 из забоя на поверхность. Также облегчается ударное выталкивание грунта, оставшегося в отдельных емкостях для приема грунта 17 и впадинах зацепления 18 кольцевого щелереза 4, в направлении внутренней цилиндрической поверхности кольцевого щелереза 4 и далее в направлении, перпендикулярном боковой плоскости кольцевого щелереза 4. Емкость для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4 в плоскости его боковой поверхности выполнена расширяющейся в глубину, т.е. в направлении внутренней цилиндрической поверхности кольцевого щелереза 4. Это позволяет избежать уплотнения грунта в емкости для приема грунта 17 как при приеме грунта, так и при его выталкивании. Самое большое уплотнение грунта имеет место в наружной части емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4 в самом узком по фиг.1 ее сечении. Из этого пространства грунт выталкивается непосредственно зубом 20 ведущей шестерни 21 принудительно, легко увлекая затем за собой рыхлый грунт, располагающийся в глубине емкости 17. Емкость 17 очищается и готова к приему новой порции грунта.

Извлечение грунта из забоя щели в почве при использовании предлагаемого технического решения имеет особенности.

Верхняя кромка задней по направлению вращения кольцевого щелереза 4 опорной поверхности 19 впадины зацепления 18 кольцевого щелереза 4 представляет собою узкий режущий орган, выполненный с тупым углом резания.

Относительно большой угол резания верхней кромки задней опорной поверхности 19 обусловливает повышенное сопротивление резанию на этом участке фронта забоя.

Однако указанная особенность процесса не является значимой по двум причинам.

Во-первых, фронт резания рассматриваемой верхней кромки задней опорной поверхности 19 узкий, составляет не более 20% фронта резания расположенного рядом основного режущего зуба 16.

Во-вторых, стружка, снимаемая режущим зубом задней по ходу вращения кольцевого щелереза опорной поверхности 19 впадины зацепления 18, выполненной внутри емкости для приема грунта 17 кольцевого щелереза 4 образуется только в результате попадания на режущую кромку опорной поверхности 19 уже извлеченного из забоя рыхлого материала, снятие которого со стенки забоя не сопряжено с большим усилием, нагрузкой на режущий зуб. Эта стружка представляет собой уже перерытый основными режущими органами 16 материал, снятие которого с поверхности забоя не сопряжено с процессом резания. Имеют место только инерционные явления вторичного разгона грунта до окружной скорости опорной поверхности 19. Это обусловливает некоторое слабое дополнительное сопротивление резанию почвы в забое щели роторным щелерезом. Однако очевидно, что при использовании предлагаемого технического решения интегральное сопротивление роторному щелерезу 2 к почве существенно меньше, чем сопротивление резанию почвы в забое щели роторному щелерезу в известном устройстве.

Большое сопротивление резанию почвы роторному щелерезу 2 в забое щели в известном техническом решении обусловлено большим, чем в заявляемом техническом решении, диаметром кольцевого щелереза 4. Известно, что сопротивление резанию почвы в забое при роторном процессе обработки одного и того же слоя почвы или грунта увеличивается пропорционально диаметру фрезы.

Предлагаемое техническое решение исключает забивание устройства почвой и растительными остатками в процессе работы и снижает связанное с ним тяговое сопротивление перемещению устройства в процессе обработки почвы. Снижается забивание грунтом емкостей для приема грунта, выполненных на наружной боковой поверхности кольцевого щелереза. За счет снижения тягового сопротивления перемещению устройства повышается надежность ротационного щелереза 2 и всего устройства.

Траекторией точек кольцевого щелереза 4 в процессе работы устройства является скользящая циклоида. С учетом этого обстоятельства, с одной стороны, задний угол заточки зуба 16 выбран так, чтобы практически исключить механическое паразитное тормозящее противодействие вращению кольцевого щелереза 4 со стороны обрабатываемой поверхностью забоя при заданной скорости линейного перемещения устройства (подачи инструмента) и угловой скорости ротора. С другой стороны, задний угол заточки зуба 16 выбран так, чтобы обеспечить передачу крутящего момента в зацеплении с зуба 20 ведущей шестерни 21 к передней по ходу вращения поверхности впадины зацепления 18 без заметного снижения коэффициента перекрытия передачи с целью создания стабильных условий зацепления в случае явления динамических обратных усилий в зацеплении.

Использование новых элементов в виде впадин зацепления, зубчатого привода, выполненных на боковой поверхности кольцевого щелереза, ориентированных к наружной стороне кольцевого щелереза, боковая плоскость впадины зацепления выполнена на той же боковой стороне кольцевого щелереза, что и емкость для приема грунта кольцевого щелереза, передняя по направлению вращения кольцевого щелереза поверхность впадины зацепления выполнена в одной поверхности с передней по направлению вращения кольцевого щелереза поверхностью емкости для приема грунта кольцевого щелереза с общей образующей кривой на боковой поверхности кольцевого щелереза, боковая поверхность впадины зацепления выполнена относительно соответствующей боковой поверхности кольцевого щелереза на большую на 15-20% глубину, чем боковая плоскость емкости для приема грунта кольцевого щелереза; задней опорной поверхности зацепления впадины зацепления, выполненной, перпендикулярно боковой плоскости щелереза внутри емкости для приема грунта кольцевого щелереза по образующей кривой, расположенной в плоскости боковой поверхности кольцевого щелереза по ходу вращения кольцевого щелереза перед расположенной в плоскости боковой поверхности кольцевого щелереза образующей кривой задней по ходу вращения кольцевого щелереза, снабженной режущим органом поверхности емкости для приема грунта кольцевого щелереза; донной части впадины зацепления на боковой поверхности кольцевого щелереза, поверхность которой выполнена перпендикулярно боковой плоскости щелереза по образующей кривой, расположенной в плоскости боковой поверхности кольцевого щелереза, отстоящей в направлении внутренней цилиндрической поверхности кольцевого щелереза от цилиндрической образующей поверхности режущих кромок наружных режущих органов кольцевого щелереза на величину суммы высоты наружного зуба зацепления шестерни привода кольцевого щелереза и зазора на выход грунта из впадины зацепления между вершиной наружного зуба зацепления шестерни привода кольцевого щелереза и поверхностью донной части впадины, зацепления кольцевого щелереза;

емкости для приема грунта кольцевого щелереза в плоскости боковой поверхности кольцевого щелереза, выполненной расширяющейся в глубину в направлении внутренней цилиндрической поверхности кольцевого щелереза;

ведущей шестерни привода кольцевого щелереза, расположенной на раме выше ротационного щелереза и снабженной элементами зацепления зубчатого привода, выполненными поочередно слева и справа по направлению вращения ведущей шестерни комплементарно элементам зацепления зубчатого привода, выполненным на наружной поверхности ротационного щелереза;

позволяет

производить при движении устройства в почве одновременно поделку двух щелей для поглощения воды, выполнять фрезерование внутренних слоев почвы, разуплотняя и перемешивая их между собой, сохраняя гумусовый слой и растительные остатки на поверхности почвы, с высоким качеством, надежностью и меньшими затратами энергии,

т.к.

- уменьшается диаметр кольцевого щелереза и вертикальный габарит роторного щелереза за счет применения его привода сверху;

- исключается забивание устройства почвой и растительными остатками за счет размещения вала привода роторного щелереза на достаточной высоте над поверхностью почвы;

- исключается забивание грунтом емкостей для приема грунта, выполненных на наружной боковой поверхности кольцевого щелереза, очищающихся от грунта принудительно;

- достигается высокое качество поверхности обработанного поля за счет исключения сжатия потока почвы и растительных остатков между валом привода и поверхностью почвы;

- снижается тяговое сопротивление перемещению устройства в процессе обработки почвы в отсутствие забивания элементов устройства почвой и растительным и остатками;

- повышается надежность устройства за счет снижения диаметра роторного щелереза;

- повышается надежность подшипников вала привода ротационного щелереза ввиду исключения линейной перегрузки этих элементов устройства в процессе движения по обрабатываемому участку земли за счет явлений прохода грунта и растительных остатков в сжатом сечении между валом привода и поверхностью почвы.

Устройство содержит раму и два ротационных щелереза. Ротационные щелерезы установлены на раме, расположены вертикально симметрично вдоль направления движения устройства и механически связаны с общим приводом. Под приводом расположен внутрипочвенный фрезерователь. Щелерезы и фрезерователь имеют валы, размещенные горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя. Устройство имеет ведущую шестерню привода кольцевого щелереза, расположенную на раме выше ротационного щелереза и снабженную наружными зубьями зацепления, выполненными поочередно слева и справа по направлению вращения ведущей шестерни. Ротационный щелерез снабжен диском щелереза и кольцевым щелерезом. По наружной поверхности кольцевого щелереза комплементарно наружным зубьям зацепления ведущей шестерни выполнены впадины зацепления. Вдоль внутренней поверхности кольцевого щелереза выполнены поочередно слева и справа впадины зацепления. Диск щелереза содержит ведомую, опорную и центрирующую шестерни привода, зубья зацепления которых выполнены поочередно слева и справа вдоль наружной цилиндрической поверхности каждой шестерни комплементарно впадинам зацепления на внутренней поверхности кольцевого щелереза. На ведомой, опорной, центрирующей шестернях и внутри кольцевого щелереза выполнена цилиндрическая опорная поверхность, диаметр окружности которой равен диаметру соответствующей окружности зацепления. Кольцевой щелерез снабжен режущими органами, выполненными вдоль его наружной цилиндрической поверхности поочередно слева и справа по направлению вращения кольцевого щелереза. Перед режущим органом на боковой поверхности кольцевого щелереза выполнена емкость для приема грунта, открытая в сторону боковой и наружной цилиндрической поверхностей кольцевого щелереза. Вал фрезерователя выполнен с консолями. Впадины зацепления зубчатого привода выполнены на боковой поверхности кольцевого щелереза и ориентированы к наружной стороне кольцевого щелереза. Боковая плоскость впадины зацепления выполнена на той же боковой стороне кольцевого щелереза, что и емкость для приема грунта кольцевого щелереза относительно соответствующей боковой поверхности кольцевого щелереза на большую на 15-20% глубину, чем боковая плоскость емкости для приема грунта кольцевого щелереза. Такое конструктивное выполнение позволит снизить тяговое сопротивление и энергоемкость, повысить надежность устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления, содержащее раму, два ротационных щелереза, установленных на раме, расположенных вертикально симметрично вдоль направления движения устройства и механически связанных с общим приводом и расположенным под приводом внутрипочвенным фрезерователем, которые имеют валы, размещенные горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя, каждый ротационный щелерез снабжен диском щелереза и кольцевым щелерезом, при этом устройство имеет ведущую шестерню привода кольцевого щелереза, расположенную на раме выше ротационного щелереза и снабженную наружными зубьями зацепления, выполненными поочередно слева и справа по направлению вращения ведущей шестерни, по наружной поверхности кольцевого щелереза комплементарно наружным зубьям зацепления ведущей шестерни выполнены впадины зацепления, вдоль внутренней поверхности кольцевого щелереза выполнены поочередно слева и справа впадины зацепления, причем диск щелереза содержит ведомую, опорную и центрирующую шестерни привода, зубья зацепления которых выполнены поочередно слева и справа вдоль наружной цилиндрической поверхности каждой шестерни комплементарно впадинам зацепления на внутренней поверхности кольцевого щелереза, а на ведомой, опорной, центрирующей шестернях и внутри кольцевого щелереза выполнена цилиндрическая опорная поверхность, диаметр окружности которой равен диаметру соответствующей окружности зацепления, при этом кольцевой щелерез снабжен режущими органами, выполненными вдоль его наружной цилиндрической поверхности поочередно слева и справа по направлению вращения кольцевого щелереза, перед режущим органом на боковой поверхности кольцевого щелереза выполнена емкость для приема грунта, открытая в сторону боковой и наружной цилиндрической поверхностей кольцевого щелереза, вал фрезерователя выполнен с консолями, отличающееся тем, что впадины зацепления зубчатого привода выполнены на боковой поверхности кольцевого щелереза и ориентированы к наружной стороне кольцевого щелереза, боковая плоскость впадины зацепления выполнена на той же боковой стороне кольцевого щелереза, что и емкость для приема грунта кольцевого щелереза относительно соответствующей боковой поверхности кольцевого щелереза на большую на 15-20% глубину, чем боковая плоскость емкости для приема грунта кольцевого щелереза.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передняя по направлению вращения кольцевого щелереза поверхность впадины зацепления выполнена в одной поверхности с передней по направлению вращения кольцевого щелереза поверхностью емкости для приема грунта кольцевого щелереза с их общей образующей кривой на боковой поверхности (плоскости) кольцевого щелереза, боковая поверхность впадины зацепления выполнена относительно соответствующей боковой поверхности кольцевого щелереза на большую на 15-20% глубину, чем боковая плоскость емкости для приема грунта кольцевого щелереза.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость для приема грунта кольцевого щелереза выполнена в плоскости боковой поверхности кольцевого щелереза, расширяющейся в глубину в направлении внутренней цилиндрической поверхности кольцевого щелереза.