Адаптивный глубокорыхлитель для обработки уплотнённых равнинных и склоновых земель Российский патент 2023 года по МПК A01B13/14 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к мелиоративным рабочим органам для безотвальной обработки почвы на глубину до 60 см и более.

Известны различные конструкции глубокорыхлителей навесного типа для безотвальной обработки почвы, такие как ПЧ-4,5, ПЧ-6, ПЧ-10.01, ПЛН-5-35, КАО-2, УНС-5, РГ-0,8 и т.д. Недостатками этих конструкций является то, что у них отсутствует возможность адаптации к изменениям в среде обработки, непосредственно, не останавливая процесс рыхления.

Наиболее близкие аналоги - глубокорыхлитель навесной чизельного типа по патенту 2698280 РФ, а также патент 2694571 РФ, которые приняты в качестве прототипов.

Известно, что почва на обрабатываемых равнинных и склоновых участках, при ее возделывании переуплотняется. Образуемый переуплотненный горизонт не однороден по механическому составу, поэтому возникает необходимость подстраиваться под изменяющееся тяговое сопротивление при глубоком рыхлении, соблюдая баланс между энергосбережением, качеством разрыхления и шириной захвата.

Задачей изобретения является изменение ширины захвата и создание оптимальных поперечных профилей стоек и их системы деформаторов в режиме реального времени, непосредственно при проведении глубокого рыхления, не останавливая процесс.

Поставленная задача решается тем, что:

1) стойки глубокорыхлителя закреплены на раме шарнирно с возможностью поворота вокруг вертикальной оси стоек и изменения угла наклона стойки по профилю;

2) в угол «V»-образной рамы глубокорыхлителя устанавливается плоский цилиндрический управляемый шарнир, продольная ось которого расположена перпендикулярно общей горизонтали, в излом стойки глубокорыхлителя устанавливается плоский цилиндрический управляемый шарнир, продольная ось которого расположена в общей горизонтали, перпендикулярно фронтальной проекции системы деформаторов стойки, в место крепления грунтоподьемников интегрируется управляемый шарнир, обеспечивающий изменение угла наклона грунтоподьемников.

На фиг. 1 показан рабочий орган глубокорыхлителя, вид сбоку.

На фиг. 2 показан рабочий орган глубокорыхлителя, вид спереди.

На фиг. 3 показана схема расположения на раме рабочих органов глубокорыхлителя с элементами их управления, вид сверху.

Рабочий орган глубокорыхлителя (чизельная стойка) (фиг. 1) закреплен на раме (1) и включает следующие элементы: стойка (2); смежные рыхлящие грани (3); наральник (4); грунтоподъемники (левый и правый) (5); гибкую связь (6) с культиваторной лапой (7). Плоский цилиндрический шарнир (8), продольная ось которого расположена перпендикулярно плоскости стойки (2), позволяет изменять угол наклона грунтоподьемников (5) относительно общей горизонтали посредством плоского цилиндрического шарнира (9) в зависимости от угла наклона стойки β. В нижней части стойки (2) установлен плоский цилиндрический шарнир (10), продольная ось которого расположена перпендикулярно плоскости стойки, который позволяет изменять угол α наклона наральника (4). Орудие имеет силовую трансмиссию системы управления подвижными частями (11). Посредством плоского цилиндрического шарнира (12) (фиг. 2), продольная ось которого расположена вдоль общей вертикальной оси стойки (2), стойка рабочего органа глубокорыхлителя крепится к раме (1) с возможностью поворота вокруг своей вертикальной оси.

Навесной адаптивный глубокорыхлитель (фиг. 3) состоит из: «V»-образная рама (1); центральный шарнир (13), позволяющий изменять угол развала рамы; геометрически изменяемый элемент жесткости рамы (14), закрепленный на ней шарнирно; элементы трех-точечного крепления к трактору (15); стойки с системой деформаторов (2); шарниры устройства поворота стоек вокруг собственной вертикальной оси (12); ограничители хода (16); гидропривод системы управления орудием: гидромоторы (17), гидроцилиндр изменения угла развала рамы (18); гидропроводы высокого давления (19); элементы системы автоматического управления (САУ) подвижными частями рамы, стоек и их системы деформаторов (20).

Подвижный поперечный профиль стоек и угол развала рамы жестко фиксируются, либо изменяются в режиме реального времени гидроэлектрической системой управления посредством тяг и кулачковых механизмов, соединенных трубопроводами с гидросистемой трактора (тяговой машины) через многопозиционный гидрораспределитель, который механически связан с электромагнитом. Посредством электрической связи он соединен через релейно-тиристорный элемент с логической системой оценки импульсов, входящую в САУ. Вход гидрораспределителя подключен к выходу усилителя-формирователя импульсов (элемент САУ), имеющего в свою очередь электрическую связь с электронными датчиками тягового сопротивления, закрепленным- на сцепке адаптивного рыхлителя с трактором (тяговой машиной).

Адаптивный глубокорыхлитель для обработки равнинных и склоновых земель функционирует следующим образом. При глубоком рыхлении сверх переуплотненных равнинных и склоновых земель угол развала рамы уменьшается к размерам, ближе к 90°, если тяговые сопротивления уменьшаются (переуплотнение обрабатываемой почвы становится меньше), то угол развала рымы увеличивается ближе к 180° посредством управляемого шарнира (13) гидроцилиндром (18) (фиг. 3). При этом изменении угла развала «V»-образной рамы, возникает необходимость корректировки расположения стоек орудия, которая происходит через поворот управляемых шарниров (12) (фиг. 2) посредством гидромоторов (17) (фиг. 3). В процессе рыхления может возникнуть необходимость увеличения качества разуплотнения почвы, не повышая тяговых сопротивлений, для этого управляемыми шарнирами (8) и (10) (фиг. 1) изменяется угол наклона частей стойки относительно общей вертикали. При изменении угла наклона от общей вертикали части стойки, на которой установлены смежные рыхлящие грани (3) (фиг. 1), возникает необходимость корректировки угла наклона установленных там же грунтоподьемников (5) (фиг. 1), которое происходит посредством управляемого шарнира (9) (фиг. 1), что обеспечивает силовая трансмиссия системы управления подвижными частями 11 (фиг. 1).

Изобретение относится к области сельскохозяйственной техники. Глубокорыхлитель содержит раму с расположенными на ней стойками рыхлителей с наральниками и закрепленными на боковых гранях грунтоподъемниками. Стойки глубокорыхлителя закреплены на раме шарнирно с возможностью поворота вокруг вертикальной оси стоек и изменения угла наклона стойки по профилю. В угол «V»-образной рамы глубокорыхлителя установлен плоский цилиндрический управляемый шарнир, продольная ось которого расположена перпендикулярно общей горизонтали. В излом стойки глубокорыхлителя установлен плоский цилиндрический управляемый шарнир, продольная ось которого расположена в общей горизонтали, перпендикулярно фронтальной проекции системы деформаторов стойки. В место крепления грунтоподъемников интегрирован управляемый шарнир, обеспечивающий изменение угла наклона грунтоподъемников. Обеспечивается повышение эффективности обработки уплотненных равнинных и склоновых земель без оборота пласта за счет адаптации к возможным изменениям в среде обработки, что позволит, не останавливая процесс рыхления, стабилизировать нагрузки на рабочие органы и привод тяговой машины. 3 ил.

Адаптивный глубокорыхлитель для обработки равнинных и склоновых земель, содержащий раму с расположенными на ней стойками рыхлителей с наральниками и закрепленными на боковых гранях грунтоподъемниками, отличающийся тем, что стойки глубокорыхлителя закреплены на раме шарнирно с возможностью поворота вокруг вертикальной оси стоек и изменения угла наклона стойки по профилю, при этом в угол «V»-образной рамы глубокорыхлителя установлен плоский цилиндрический управляемый шарнир, продольная ось которого расположена перпендикулярно общей горизонтали, в излом стойки глубокорыхлителя установлен плоский цилиндрический управляемый шарнир, продольная ось которого расположена в общей горизонтали, перпендикулярно фронтальной проекции системы деформаторов стойки, в место крепления грунтоподъемников интегрирован управляемый шарнир, обеспечивающий изменение угла наклона грунтоподъемников.