МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ АГРЕГАТ Российский патент 2013 года по МПК A01B49/00 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, преимущественно к почвообрабатывающим орудиям с пассивными рабочими органами, и может быть использовано в сельском хозяйстве для послеуборочной обработки почвы и паров с одновременным разрушением плужной подошвы.

Известно дисковое почвообрабатывающее орудие, включающее раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют регулируемый угол атаки и расположены фронтально по ширине захвата, кроме того, диски на первом и втором брусьях установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд дисков, в последующих парных рядах диски установлены соответственно противоположно относительно дисков первого парного ряда, а каждый последующий диск смещен в поперечном направлении относительно предыдущего диска в сторону необработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости (патент RU №22185044).

Недостатком указанного выше агрегата является невозможность одновременно с обработкой пахотного слоя почвы производить разрушение плужной подошвы, которая повсеместно образована в результате многократных проходов по полям тракторов, комбайнов и другой мобильной техники. В плотной и твердой плужной подошве существенно снижена жизнедеятельность почвенной микрофлоры, нарушен воздушно-водный обмен пахотного слоя почвы с более глубинной, что приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур от 20% до 40%.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому технологическому результату является почвообрабатывающее орудие, включающее раму с закрепленными на ней несколькими поперечными брусьями, на которых смонтированы подвижно вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, которые имеют регулируемый угол атаки и расположены фронтально по ширине захвата, кроме того, диски на смежных поперечных брусьях расположены вогнутыми или выпуклыми сторонами соответственно в противоположные стороны, а каждый диск смещен относительно смежных дисков в сторону необработанной земли, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости, на всех поперечных брусьях неподвижно закреплены парные кронштейны с отверстиями, в которых могут быть установлены стойки стрельчатых, культиваторных, лап или стойки щелевателей, причем в стойках стрельчатых, культиваторных, лап выполнено несколько пар отверстий, позволяющих изменять глубину обработки почвы от 50 мм до 300 мм с шагом 50 мм, а у стоек щелевателей на нижних концах смонтированы каналообразователи, причем длина стойки щелевателя такова, что обеспечивает образование щели и канала - дренажа в почве, необработанной предыдущим рабочим органом орудия - плужной подошве глубиной до 500 мм, с расстояниями между щелями 400 мм-800 мм, за последним поперечным брусом на раме смонтирована рамка с пружинными зубьями или каток, причем рамка смонтирована подвижно в вертикальной плоскости посредством параллелограммных механизмов, а зубья установлены на оси с возможностью поворота оси, причем угол установки зубьев к вертикальной плоскости выполнен регулируемым посредством тяги и талрепа, причем каждый из предложенных рабочих органов может использоваться отдельно друг от друга или в любой комбинации (патент RU №2408176).

Недостатком указанного выше почвообрабатывающего агрегата является то, что при обработке почвы послеуборочных полей, по поверхности которых распределены неизмельченные соломистые остатки, происходит частое забивание соломой их рабочих органов, делая процесс обработки невозможным. Часто для устранения этого недостатка солому перед разбрасыванием измельчают, но для ее измельчения с последующим разбрасыванием требуется в 4-5 раз больше энергии, чем на ее разбрасывание в неизмельченном виде.

Целью изобретения является разработка почвообрабатывающего агрегата, который бы позволял устойчиво, без забивания соломой рабочих органов, проводить обработку почвы послеуборочных полей, по поверхности которых распределены неизмельченные соломистые остатки.

Поставленная цель достигается тем, что в известном почвообрабатывающем агрегате, включающем раму с прицепом, на которой рядами, развернутыми по фронту и расположенными по длине агрегата, смонтированы подвижно вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, которые имеют регулируемый угол атаки, кроме того, диски в смежных рядах расположены вогнутыми или выпуклыми сторонами соответственно в противоположные стороны, а каждый диск смещен относительно смежных дисков в сторону необработанной земли, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости. В парных кронштейнах с отверстиями могут быть установлены стойки стрельчатых лап, причем в стойках стрельчатых лап выполнено несколько пар отверстий, позволяющих изменять глубину обработки почвы. За последним поперечным брусом на раме смонтирована рамка с пружинными зубьями или каток. Согласно изобретению рама почвообрабатывающего агрегата содержит четыре поперечных бруса, на четных поперечных брусьях смонтировано по одному ряду вертикальных стоек с осями на концах и установленных на осях с возможностью вращения сферических дисков, а на нечетных поперечных брусьях рамы смонтированы неподвижно парные кронштейны с отверстиями, в которых могут быть неподвижно установлены сменные стойки стрельчатых лап, угол передней поверхности которых составляет с горизонтальной плоскостью 50-70°, а пары отверстий в стойках стрельчатых лап обеспечивают изменение глубины обработки почвы на 6, 12 и 18 см ниже глубины ее обработки сферическими дисками, или сменные стойки глубокорыхлителей, которые плавно переходят в нижней части в рыхлительные зубья, рабочие поверхности которых, начиная от конца рыхлительных зубьев, расположены под углом 30-35° к горизонтальной плоскости, затем выше по стойке этот угол составляет 50-70°, по бокам стоек глубокорыхлителей, в нижних их частях, неподвижно закреплены сменные рыхлительные кронштейны, рабочие поверхности которых расположены под углом 30-35° к горизонтальной плоскости, а ширина изменяется от 2,5 до 12 см, рыхлительные зубья защищены быстросъемными, износостойкими накладками с долотами, рабочие поверхности долот заходят на нижние концы зубьев и углы их наклона к горизонтальной плоскости составляют от 10° до 25°, в верхних частях стоек глубокорыхлителей имеются пары отверстий, перестановкой в которых обеспечивается изменение глубины обработки почвы на 12, 24, 36 см ниже глубины ее обработки сферическими дисками агрегата, стойки глубокорыхлителей или стойки стрельчатых лап и вертикальные стойки сферических дисков смонтированы на поперечных брусьях так, что по фронту расстояние между их осями симметрии составляет 10-18 см.

Введение в конструкцию почвообрабатывающего агрегата расстановки вертикальных стоек с осями на концах и установленных на осях с возможностью вращения сферических дисков на нечетных поперечных брусьях агрегата, а на четных поперечных брусьях парных кронштейнов с отверстиями, в которых могут быть установлены стойки глубокорыхлителей или стойки стрельчатых лап с определенными размерами и углами наклона, а также установка расстояния по фронту между их осями симметрии в 10-18 см обеспечивает создание условий, при которых диски, стоящие впереди перед стойками глубокорыхлителей или стойками стрельчатых лап разрезают соломистые пожнивные остатки или сорняки и отбрасывают их вместе с захваченной почвой из зоны прохода этих стоек. Это исключает забивание рабочих органов агрегата соломой и одновременно обеспечивает рыхление почвы по всей ширине захвата агрегата. Наличие парных отверстий в стойках глубокорыхлителей и в стойках стрельчатых лап позволяет по потребности проводить глубокую обработку почвы, причем глубокое рыхление почвы проводится полосно. Это обеспечивает частичную сохранность структуры почвы, то есть ее капиллярность, и отверстий в ней оставшихся от сгнивших корней ранее выращиваемых на этом поле растений, а также червоточины. А это обеспечивает повышенный воздухообмен между почвой и воздухом, при котором в дневное время проходит процесс так называемого «сухого полива» - накопление влаги в почве без дождя. Наличие в подпахотной почве взрыхленных глубоких полос обеспечивает подвод влаги к невзрыхленной части подпахотной почвы, которая увлажняет ее, а в зимнее время увлажненная почва, замерзая, расширяется, тем самым происходит ее разрыхление естественным образом без затрат энергии.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен заявляемый почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку; на фиг.2 - вид сверху; на фиг.3 - схема агрегата со стойками глубокорыхлителей; на фиг.4 - схема агрегата со стойками стрельчатых лап; на фиг.5 изображен дисковый рабочий орган, на фиг.6 изображена стойка глубокорыхлителей, вид сбоку; на фиг.7 изображена стрельчатая лапа со стойкой, вид сбоку.

Почвообрабатывающий агрегат содержит раму 1, прицеп 2, колеса технологические передние 3, колеса задние транспортно-технологические 4, нечетные поперечные брусья 5, в которых смонтированы в определенном порядке подшипники скольжения 6, и установленные в них стойки 7 с осями 8, на которых смонтированы с возможностью вращения сферические диски 9. На верхних концах всех стоек 7 неподвижно закреплены поводки 10, которые, в свою очередь, шарнирно соединены с тягами 11, установленными на раме 1 с возможностью перемещения и фиксации вдоль нечетных поперечных брусьев 5. Сферические диски 9 установлены с изменяемым углом атаки α (фиг.2) и углом β (фиг.2, 5). На четных поперечных брусьях 12 смонтированы в определенном порядке парные кронштейны с отверстиями 13, в которых могут быть установлены стойки глубокорыхлителей 14 или стойки стрельчатых лап 15. Стойки глубокорыхлителей 14 в нижней части переходят в рыхлительные зубья 16, передние поверхности которых защищены от износа износостойкими накладками с долотами 17. Угол наклона долот к горизонтальной плоскости составляет от 10-25°. Рабочие поверхности стоек глубокорыхлителей 14 защищены от износа съемными рассекателями 18, которые с горизонтальной плоскостью составляют угол 50-70°, что обеспечивает самоочистку стоек от пожнивных остатков. По бокам стоек глубокорыхлителей 14, в нижних частях, смонтированы неподвижно рыхлительные кронштейны 19, рабочие поверхности которых составляют с горизонтальной плоскостью угол 30-35°. В верхних частях стоек глубокорыхлителей 14 имеются три пары отверстий 20, перестановкой в которых обеспечивается изменение глубины полосного или сплошного рыхления плужной подошвы на 12; 24; 36 см глубже глубины работы сферических дисков 9.

Установленные в парных кронштейнах с отверстиями 13 стойки стрельчатых лап 15 с культиваторными лапами 21 перестановкой в парных отверстиях 22 стоек стрельчатых лап 15 обеспечивают изменение глубины обработки почвы на 6; 12 и 18 см глубже глубины работы сферических дисков 9. За последним четным поперечным брусом 12 агрегата на раме могут быть смонтированы катки 23 или зубопружинная борона (не показана). Для изменения и фиксации глубины работы рабочих органов почвообрабатывающего агрегата используются передние колеса 3 с талрепами 24 и задние транспортно-технологические колеса 4 с витьевыми механизмами 25.

Почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом: перед началом работы в зависимости от требуемой глубины обработки пахотного слоя, наличия пожнивных остатков и глубины обработки подпахотной почвы на агрегате устанавливают соответствующие значения параметров рабочих органов. Угол атаки α сферических дисков устанавливается путем перемещения тяги 11 и поворота стоек 7 со сферическими дисками 9 посредством поводков 10. Глубина работы стоек глубокорыхлителей 14 или стоек стрельчатых лап 15 устанавливается перестановкой их в соответствующих парных отверстиях стоек и может быть установлена на 12; 24 и 36 см для стоек глубокорыхлителей 14 и на 6; 12 и 18 см для стоек стрельчатых лап глубже глубины работы сферических дисков 9. Затем агрегат устанавливают на краю поля, переводят в рабочее положение и начинают его движение. В процессе движения агрегата сферические диски 9 врезаются в почву, разрезая при этом соломистые пожнивные остатки, и отбрасывают их вместе с почвой в сторону. За каждым сферическим диском на агрегате установлены стойки губокорыхлителей 14 или стойки стрельчатых лап 15, проход которых, при этом, очищается от соломистых остатков, что обеспечивает их работу без забивания соломистыми пожнивными остатками. Установленные за последним четным поперечным брусом 12 на раме 1 катки 23 или зубопружинные бороны выравнивают поверхность обрабатываемого поля.

Агрегат включает раму с прицепом. На раме рядами, развернутыми по фронту агрегата, смонтированы подвижно вертикальные стойки с осями на концах. На осях установлены с возможностью вращения сферические диски. Диски имеют регулируемый угол атаки и в смежных рядах расположены вогнутыми или выпуклыми сторонами соответственно в противоположные стороны. Каждый диск смещен относительно смежных дисков в сторону необработанной земли. Диски имеют наклон к вертикальной плоскости. В стойках стрельчатых лап выполнено несколько пар отверстий, позволяющих изменять глубину обработки почвы. За последним поперечным брусом на раме смонтирована рамка с пружинными зубьями или каток. Рама агрегата содержит четыре поперечных бруса. На четных поперечных брусьях смонтировано по одному ряду вертикальных стоек с осями на концах и сферическими дисками. На нечетных поперечных брусьях рамы смонтированы неподвижно парные кронштейны с отверстиями. В отверстиях могут быть неподвижно установлены сменные стойки стрельчатых лап, угол передней поверхности которых составляет с горизонтальной плоскостью 50-70°, или сменные стойки глубокорыхлителей. Пары отверстий в стойках стрельчатых лап обеспечивают изменение глубины обработки почвы на 6, 12 и 18 см ниже глубины ее обработки сферическими дисками. Стойки глубокорыхлителей плавно переходят в нижней части в рыхлительные зубья. Рабочие поверхности зубьев, начиная от конца рыхлительных зубьев, расположены под углом 30-35° к горизонтальной плоскости. Выше по стойке этот угол составляет 50-70°. По бокам стоек глубокорыхлителей, в нижних их частях, неподвижно закреплены сменные рыхлительные кронштейны. Рабочие поверхности рыхлительных кронштейнов расположены под углом 30-35° к горизонтальной плоскости. Ширина рыхлительных кронштейнов изменяется от 2,5 до 12 см. Рыхлительные зубья защищены быстросъемными, износостойкими накладками с долотами. Рабочие поверхности долот заходят на нижние концы зубьев и углы их наклона к горизонтальной плоскости составляют от 10° до 25°. В верхних частях стоек глубокорыхлителей имеются пары отверстий, перестановкой в которых обеспечивается изменение глубины обработки почвы на 12, 24, 36 см ниже глубины ее обработки сферическими дисками. Стойки глубокорыхлителей или стойки стрельчатых лап и вертикальные стойки сферических дисков смонтированы на поперечных брусьях так, что по фронту расстояние между их осями симметрии составляет 10-18 см. Такое конструктивное выполнение позволит осуществлять послеуборочную обработку почвы без забивания соломой рабочих органов при устойчивом движении агрегата. 7 ил.

Почвообрабатывающий агрегат, включающий раму с прицепом, на которой рядами, развернутыми по фронту агрегата, смонтированы подвижно вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, которые имеют регулируемый угол атаки, кроме этого, диски в смежных рядах расположены вогнутыми или выпуклыми сторонами соответственно в противоположные стороны, а каждый диск смещен относительно смежных дисков в сторону необработанной земли, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости, в парных кронштейнах с отверстиями могут быть установлены стойки стрельчатых лап, причем в стойках стрельчатых лап выполнено несколько пар отверстий, позволяющих изменять глубину обработки почвы, за последним поперечным брусом на раме смонтирована рамка с пружинными зубьями или каток, отличающийся тем, что рама почвообрабатывающего агрегата содержит четыре поперечных бруса, на четных поперечных брусьях смонтировано по одному ряду вертикальных стоек с осями на концах и установленных на осях с возможностью вращения сферических дисков, а на нечетных поперечных брусьях рамы смонтированы неподвижно парные кронштейны с отверстиями, в которых могут быть неподвижно установлены сменные стойки стрельчатых лап, угол передней поверхности которых составляет с горизонтальной плоскостью 50-70°, а пары отверстий в стойках стрельчатых лап обеспечивают изменение глубины обработки почвы на 6, 12 и 18 см ниже глубины ее обработки сферическими дисками, или сменные стойки глубокорыхлителей, которые плавно переходят в нижней части в рыхлительные зубья, рабочие поверхности которых, начиная от конца рыхлительных зубьев, расположены под углом 30-35° к горизонтальной плоскости, затем выше по стойке этот угол составляет 50-70°, по бокам стоек глубокорыхлителей, в нижних их частях, неподвижно закреплены сменные рыхлительные кронштейны, рабочие поверхности которых расположены под углом 30-35° к горизонтальной плоскости, а ширина изменяется от 2,5 до 12 см, рыхлительные зубья защищены быстросъемными, износостойкими накладками с долотами, рабочие поверхности долот заходят на нижние концы зубьев, и углы их наклона к горизонтальной плоскости составляют от 10° до 25°, в верхних частях стоек глубокорыхлителей имеются пары отверстий, перестановкой в которых обеспечивается изменение глубины обработки почвы на 12, 24, 36 см ниже глубины ее обработки сферическими дисками агрегата, стойки глубокорыхлителей или стойки стрельчатых лап и вертикальные стойки сферических дисков смонтированы на поперечных брусьях так, что по фронту расстояние между их осями симметрии составляет 10-18 см.