Устройство для обработки почвы Российский патент 2023 года по МПК A01B35/22 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.

Известен почвообрабатывающий рабочий орган, содержащий стойку с плоскорежущей лапой. (Пат. RU № 2365074, МПК А01В 49/02, 2009 г.).

Недостатком известной конструкции является то, что данная модель является металлоёмкой конструкцией, лапы культиватора имеют стойки, форма которых повышает тяговое сопротивление агрегата при работе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для обработки почвы, содержащее стойку, держатель, рыхлитель и щелеватель (пат. RU № 2730659, МПК A01B 49/02, 2020 г.- прототип).

Недостатком известного устройства является то, что им невозможно проводить почвообрабатывающие операции по отдельности, например, щелевание без рыхления почвы или наоборот, либо культивацию без них, а также подрезание сорняков одним крылом, с правосторонним либо левосторонним действием. Проведение различных операций по отдельности увеличивает эксплуатационные затраты и снижает экономическую эффективность.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение функциональных возможностей обработки почвы и снижение затрат на переоборудование агрегата для проведения операций различного вида.

Техническая задача решается тем, что устройство для обработки почвы, содержащее стойку, держатель, рыхлитель и щелеватель, согласно изобретению, держатель выполнен из круглого бруса диаметром 40…50 мм и изготовлен изогнутым, задняя часть держателя отогнута под углом 90…100° к передней и жестко прикреплена к стойке с возможностью демонтажа, при этом тыльная сторона задней части держателя выполнена плоской под стойку, передняя часть держателя размещена под острым углом 4…6° к горизонтальной поверхности и выполнена с заостренным в виде конуса передним концом с углом атаки 30…35°, длина передней части держателя равна 100…120 мм, вдоль ее осевой линии сверху, снизу и по бокам выполнены пазы с открытой щелью под заглушки и рабочие органы в виде рыхлителя, щелевателя и двух крыльев, глубина щелей и высота пазов по 5…6 мм, длина пазов равна 7/10 длины передней части держателя, рыхлитель, щелеватель и крылья выполнены с жестко закрепленными на их основаниях платформами с выступами под пазы держателя, ширина и высота пазов, по крайней мере, не меньше ширины и толщины платформ, длина каждой платформы равна длине паза держателя, длины оснований рыхлителя и щелевателя равны длине их платформ, длины оснований крыльев равны длине их платформы плюс 1/5 длины передней части держателя, длина конуса равна 1/5 длины передней части держателя, передняя половина конуса до начала паза выполнена сплошной, рыхлитель и щелеватель выполнены в виде равнобедренного треугольника разной высоты, угол наклона крыльев к оси бруска 40…45°, ширина захвата устройства для обработки почвы 350 мм.

Кроме того, держатель изготовлен из ABS – пластика, а рыхлитель, щелеватель и крылья из высокопрочной стали.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлено устройство для обработки почвы в 3D исполнении, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, с двумя крыльями; на фиг. 3 - то же, с рыхлителем и щелевателем; на фиг. 4 - то же, с одним крылом и рыхлителем; на фиг. 5 - то же, с щелевателем; на фиг. 6 - то же, с рыхлителем; на фиг. 7 - то же, с правообрабатывающим крылом; на фиг. 8 - то же, с левообрабатывающим крылом; на фиг. 9 - правое крыло; на фиг. 10 – левое крыло; на фиг. 11 - рыхлитель; на фиг. 12 - щелеватель; на фиг. 13 - заглушка паза под рыхлитель и щелеватель; на фиг. 14 - заглушка паза под крылья; на фиг. 15 - держатель с заглушками; на фиг. 16 - то же, без заглушек; на фиг. 17 – устройство для обработки почвы в продольном сечении по вертикали; на фиг. 18 - поперечное сечение передней части держателя; на фиг. 19 - параметры передней части держателя.

Устройство для обработки почвы содержит держатель 1 выполненный из круглого бруса диаметром D = 40…50 мм. Держатель 1 изготовлен изогнутым с заостренным передним (носовым) концом в виде конуса 2 с углом атаки 30…35⁰. Длина конуса 2 равна 1/5 длины L передней части 3 держателя 1.

Выполнение держателя из круглого бруса снижает тяговое сопротивление агрегата. Его диаметр D = 40…50 мм является оптимальным, поскольку диаметр D меньше 40 мм не позволит не только надежно закрепить рабочие органы с учетом размеров глубины щелей 6 и высоты пазов 5 равных по 5…6 мм, но и сохранить целостность самого держателя, а если диаметр D больше 50 мм - это увеличит тяговое сопротивление. Изготовление держателя 1 с передним концом в виде конуса 2 с углом атаки 30…35° дает возможность снизить тяговое сопротивление, т. к. рабочий орган легко внедряется в почву.

Передняя часть 3 держателя 1 размещена под острым углом 4…6° к горизонтальной поверхности. Задняя часть 4 держателя отогнута под углом 90…100° к передней части 3 и жестко прикреплена к стойке (на фигурах не показано) с возможностью демонтажа, при этом тыльная сторона задней части 4 держателя 1 выполнена плоской под стойку.

Размещение передней части 3 держателя 1 под острым углом в пределах 4…6° обусловлено тем, что угол меньше 4° ухудшает качество обработки почвы, а больше 6° увеличивает тяговое сопротивление. Выполнение задней части 4 держателя 1 под углом в пределах 90…100° к передней 3, позволит сохранить оптимальный уровень тягового сопротивление агрегата.

Длина L передней части 3 держателя 1 составляет L = 100…120 мм, вдоль ее осевой линии сверху, снизу и по бокам выполнены пазы 5 с открытой щелью 6 под заглушки 7 и рабочие органы. Рабочие органы выполнены в виде рыхлителя 8, щелевателя 9 и двух крыльев 10. Передняя половина конуса 2 до начала паза 5 выполнена сплошной. Глубина a щелей 6 и высота b пазов 5 равны между собой a=b=5…6 мм, длина S пазов 5 равна 7/10 длины L передней части 3 держателя 1 - S=7/10·L.

Устройство для обработки почвы содержит четыре заглушки 7, наличие которых позволяет:

Во-первых, при изменении комбинации рабочих органов, вставляя их в открытые пазы, не увеличивать тяговое сопротивление агрегата;

Во-вторых, защищают пазы от забивания почвой в процессе работы.

Для проведения глубокого рыхления почвы, вместо всех рабочих органов вставляют заглушки 7 с отверстием 13 в верхней части. Отверстия 13 служат для извлечения (выбивание) заглушек из пазов 5, смещая их вперед по направлению движения агрегата.

Выполнение передней части 3 держателя 1 длиной L=100…120 мм, позволяет эффективно размещать рабочие органы на держателе 1. Снижение длины L передней части 3 держателя 1 ниже 100 мм повлечет за собой сокращения размеров рабочих органов, что может привести:

а) к повреждению рыхлителя и щелевателя из-за меньшей площади опоры в пазах 5;

б) к не выполнению агротребованиям по ширине захвата крыльями устройства.

Увеличение длины передней части 3 держателя 1 свыше 120 мм приведет к необоснованному увеличению расхода материала, что не целесообразно.

Длина пазов 5 рыхлителя, щелевателя и крыльев, равная S=7/10·L, дает возможность рабочим органам надежно закрепиться в держателе 1 без повреждения.

Рыхлитель 8, щелеватель 9 и крылья 10 выполнены с жестко закрепленными на их основаниях платформами 11 с выступами 12 шириной k под пазы 5 держателя 1 шириной С. Ширина С и высота b пазов 5, по крайней мере, не меньше ширины k и толщины h платформы 11. Длина каждой платформы 11 не превышает длины S паза 5 держателя 1.

Длины оснований рыхлителя 8 и щелевателя 9 равны между собой и равны длине их платформ 11. Длины оснований крыльев 10 равны длине их платформ 11 плюс m=L/5, где m – расстояние от конца паза 5 до начала задней части 4 держателя 1. Длина конуса 2 держателя 1 равна L/5 длины L передней части держателя 1, передняя половина конуса 2 (L/10) до начала паза 5 выполнена сплошной.

Длина S паза 5 равна 7/10 длины L передней части держателя 1.

 Приведенные соотношения L/10, L/5 и т. д., были приняты для удобства определения параметров рабочих органов, исходя из длины держателя 1. Например, если длина передней части 3 держателя 1 составит 100 мм, то получится десять участков длиной по 10 мм или 5 участков длиной 20 мм, соответственно. Если длина передней части 3 держателя 1 составит 120 мм, то получим десять участков по 12 мм или пять – по 24 мм. Это оптимальные размеры.

Рыхлитель 8 и щелеватель 9 выполнены в виде равнобедренного треугольника разной высоты. Угол наклона крыльев 10 к оси бруска 40…45°. Ширина захвата устройства для обработки почвы равна 350 мм. Тыльная сторона задней части 4 держателя 1 выполнена плоской под стойку.

Установка крыльев 10 к оси бруска под углом 40…45° и длиной 200 мм, позволяет устройству для обработки почвы обрабатывать почву с шириной захвата 350 мм, что отвечает агротехническим требованиям.

Держатель 1 изготовлен из ABS-пластика, а рыхлитель 8, щелеватель 9 и крылья 10 из высокопрочной стали.

Изготовление держателя 1 из ABS-пластика снижает уровень адгезии, а изготовление рабочих органов из высокопрочной стали делает их менее изнашиваемыми и с большим сроком службы.

Устройство для обработки почвы работает следующим образом.

Перед началом работы держатель 1 задней отогнутой частью закрепляют к стойке агрегата (на фиг. не показано). Основания рабочих органов: рыхлителя 8, щелевателя 9 и крыльев 10 вставляют в пазы 5 через щели 6 держателя 1. Устройство для обработки почвы устанавливают на нормативную глубину обработки почвы.

При движении агрегата крылья 10, установленные по бокам держателя 1, подрезают сорную растительность. Рыхлитель 8, установленный над держателем 1, рыхлит почву. Щелеватель 8 производит щелевание, что способствует регулированию водо-воздушного баланса.

Устройство для обработки почвы способен проводить отдельные операции по обработке почвы, например, только рыхление, только щелевание или только подрезание сорняков либо проводить рыхление и щелевание без подрезания сорняков крыльями лап. Подрезание сорняков, можно проводить и с одним крылом, как правосторонним, так и левосторонним.

Использование устройства для обработки почвы позволит за один проход агрегата проводить одновременно: подрезание сорной растительности, рыхлить почву и нарезать щели, так же - отдельно рыхление, щелевание, культивацию с уничтожением сорной растительности и глубокое рыхление почвы.

Применение заявляемого устройства позволит улучшить качество обработки почвы, регулировать водо-воздушный баланс, повысить урожайность культур, сократить расход горючего и увеличить экономическую эффективность производимой продукции.

Изобретение относится сельскому хозяйству. Устройство для обработки почвы содержит стойку, держатель (1), рыхлитель (8) и щелеватель (9). Держатель (1) выполнен из круглого бруса диаметром 40…50 мм и изготовлен изогнутым. Задняя часть (4) держателя (1) отогнута под углом 90…100° к передней и жестко прикреплена к стойке с возможностью демонтажа. Тыльная сторона задней части (4) держателя (1) выполнена плоской под стойку. Передняя часть (3) держателя (1) размещена под острым углом 4…6° к горизонтальной поверхности и выполнена с заостренным в виде конуса (2) передним концом с углом атаки 30…35°. Длина передней части (3) держателя (1) равна 100…120 мм, а вдоль ее осевой линии сверху, снизу и по бокам выполнены пазы с открытой щелью под заглушки и рабочие органы в виде рыхлителя (8), щелевателя (9) и двух крыльев (10). Глубина щелей и высота пазов по 5…6 мм, а длина пазов равна 7/10 длины передней части (3) держателя (1). Рыхлитель (8), щелеватель (9) и крылья (10) выполнены с жестко закрепленными на их основаниях платформами с выступами под пазы держателя (1). Ширина и высота пазов, по крайней мере, не меньше ширины и толщины платформ. Длина каждой платформы равна длине паза держателя (1). Длины оснований рыхлителя (8) и щелевателя (9) равны длине их платформ. Длины оснований крыльев (10) равны длине их платформы плюс 1/5 длины передней части держателя (1). Длина конуса (2) равна 1/5 длины передней части (3) держателя (1). Передняя половина конуса (2) до начала паза выполнена сплошной. Рыхлитель (8) и щелеватель (9) выполнены в виде равнобедренного треугольника разной высоты. Угол наклона крыльев (10) к оси бруска 40…45°, а ширина захвата устройства для обработки почвы 350 мм. Обеспечивается повышение функциональных возможностей обработки почвы и снижение затрат на переоборудование агрегата для проведения операций различного вида.1 з.п. ф-лы, 19 ил.

1. Устройство для обработки почвы, содержащее стойку, держатель, рыхлитель и щелеватель, отличающееся тем, что держатель выполнен из круглого бруса диаметром 40…50 мм и изготовлен изогнутым, задняя часть держателя отогнута под углом 90…100° к передней и жестко прикреплена к стойке с возможностью демонтажа, при этом тыльная сторона задней части держателя выполнена плоской под стойку, передняя часть держателя размещена под острым углом 4…6° к горизонтальной поверхности и выполнена с заостренным в виде конуса передним концом с углом атаки 30…35°, длина передней части держателя равна 100…120 мм, вдоль ее осевой линии сверху, снизу и по бокам выполнены пазы с открытой щелью под заглушки и рабочие органы в виде рыхлителя, щелевателя и двух крыльев, глубина щелей и высота пазов по 5…6 мм, длина пазов равна 7/10 длины передней части держателя, рыхлитель, щелеватель и крылья выполнены с жестко закрепленными на их основаниях платформами с выступами под пазы держателя, ширина и высота пазов, по крайней мере, не меньше ширины и толщины платформ, длина каждой платформы равна длине паза держателя, длины оснований рыхлителя и щелевателя равны длине их платформ, длины оснований крыльев равны длине их платформы плюс 1/5 длины передней части держателя, длина конуса равна 1/5 длины передней части держателя, передняя половина конуса до начала паза выполнена сплошной, рыхлитель и щелеватель выполнены в виде равнобедренного треугольника разной высоты, угол наклона крыльев к оси бруска 40…45°, ширина захвата устройства для обработки почвы 350 мм.

2. Устройство для обработки почвы по п. 1, отличающееся тем, что держатель изготовлен из ABS-пластика, а рыхлитель, щелеватель и крылья из высокопрочной стали.