РОТАЦИОННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2024 года по МПК A01B35/16 A01B35/28 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к ротационным орудиям для обработки почвы.

Известен ротационный культиватор, включающий раму, закрепленные на ней стойки и пару плоских дисков, наклоненных друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющих большее расстояние между верхними передними режущими кромками, чем между нижними задними и закрепленные к стойкам посредством ступиц, причем стойки оснащены гидровибраторами, обеспечивающими их вибрацию в осевом направлении, а плоские диски снабжены лопатками, имеющими форму прямоугольной трапеции и расположенными радиально по окружности их режущей кромки, причем лопатки закреплены к дискам неподвижно с внутренней стороны большим основанием трапеции, а длина меньшего основания равна максимальной глубине обработки почвы [1].

Недостатками данного изобретения являются низкое качество обработки почвы и значительная энергоемкость процесса рыхления из-за наличия лопатки, имеющую форму прямоугольной трапеции, что приводит к быстрому износу и поломке лопаток такой формы.

Также известен дисковый культиватор, включающий раму, закрепленные к стойкам посредством ступиц и наклоненных друг к другу в вертикальной и горизонтальной плоскостях пару плоских дисков, которые оснащены неподвижными лопатками с внутренней стороны, отличающийся тем, что плоские диски имеют различные диаметры, соотношение которых определяется выражением , где - диаметр малого диска, - диаметр большого диска, - глубина погружения большого диска в почву, при этом малый диск смещен относительно большого диска относительно вертикальной оси, а также против движения культиватора на расстояние L, значение которого определяется по формуле , а лопатки выполнены в виде логарифмической кривой [2].

Недостатком данного орудия является то, что оно выполняет только поверхностную обработку почвы, плохо копирует поверхность поля и не способно выполнять более глубокую обработку почвы.

Прототипом является дисковый рыхлитель, включающий раму со стойками и пару плоских дисков, закрепленных к стойкам посредством ступиц, наклоненных друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющих большее расстояние между верхними передними режущими кромками, чем между нижними задними [3].

Недостатками дискового рыхлителя являются то, что для заглубления дисков требуется значительная вертикальная нагрузка, что приводит к неравномерной обработке почвы по глубине. Кроме того, не всегда обеспечивается качественное крошение почвы вследствие проскальзывания дисков и недостаточного зацепления пласта, находящегося в междисковом пространстве.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат – снижение энергоемкости обработки почвы и увеличение степени ее крошения.

Указанный технический результат достигается тем, что в ротационном почвообрабатывающем орудии, включающем раму, закрепленные на ней стойки и пару плоских дисков, наклоненных друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющих большее расстояние между верхними передними режущими кромками, чем между нижними задними и закрепленные к стойкам посредством ступиц, причем между наклоненными друг к другу плоскими дисками размещен дополнительный плоский диск, установленный вертикально, с возможностью перемещения в продольной плоскости, путем перестановки стойки в соответствующие отверстия на кронштейне.

Ротационное почвообрабатывающее орудие поясняется схемами:

фиг. 1. – схема ротационного почвообрабатывающего орудия, вид спереди;

фиг. 2. – схема ротационного почвообрабатывающего орудия, вид сверху;

фиг. 3. – технологический процесс работы ротационного почвообрабатывающего орудия.

Ротационное почвообрабатывающее орудие (фиг. 1 и 2) состоит из рамы 1, и смонтированных на ней стоек 2. Также оно включает пару плоских дисков 3, наклоненных друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющих большее расстояние между верхними передними режущими кромками, чем между нижними задними. Плоские диски 3 закреплены к стойкам 2 посредством ступиц 4. Причем между наклоненными друг к другу плоскими дисками 3 размещен дополнительный плоский диск 5. При этом плоский диск 5 установлен вертикально с возможностью перемещения в продольной плоскости, путем перестановки стойки 6 в соответствующее отверстие 7 на кронштейне 8.

Ротационное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

При движении по полю в поступательном направлении со скоростью V_e (фиг. 3) плоские диски 3,5 под действием силы тяжести почвообрабатывающего орудия заглубляются в почву на заданную глубину обработки a. Заглублению дисков 3,5 в почву также способствует установка боковых дисков с определенным углом наклона β в горизонтальной плоскости относительно направления движения и наличие угла атаки α.

В процессе движения плоские диски 3 подрезают почву в продольном направлении и формируют ширину обрабатываемого пласта. При этом вертикально установленный диск 5 подрезает почву под прямым углом, что требует значительно меньшего усилия. При дальнейшем движении плоских дисков 3,5 вперед, за счет того, что расстояние между их нижними задними режущими кромками несколько меньше чем между верхними передними, происходит сжатие и захватывание дисками 3,5 обрабатываемого пласта почвы, находящегося в междисковом пространстве. Далее пласт почвы начинает подниматься вверх и происходит, отрыв пласта от дна борозды. При этом обеспечивается разрушение и отрыв обрабатываемого пласта почвы от основного монолита за счет скользящего резания и растягивающих деформаций.

Оторванный от основного монолита, защемленный между дисками 3,5, пласт почвы по мере вращения дисков 3,5 поднимается на некоторую высоту. В моменте, когда расстояние между задними режущими кромками дисков 3,5 начинает увеличиваться и происходит высвобождение зажатого между дисками почвенного пласта, что обеспечивает интенсивное крошение почвы. Кроме того, диск 5 обеспечивает скользящее резание и деформацию почвы с наименьшим сопротивлением и способствует управлению траекторией движения пласта почвы, что уменьшает его отброс в сторону.

В зависимости от состояния и типа обрабатываемой почвы диск 5 выполнен с возможностью перемещения в продольной плоскости, путем перестановки стойки 6 в соответствующее отверстие 7 на кронштейне 8.

Таким образом, такое конструктивное исполнение ротационного почвообрабатывающего орудия обеспечивает увеличение степени крошения обрабатываемого пласта с минимальными затратами энергии.

Список использованной литературы.

1. Патент РФ № 2552364, МПК А 01 В 35/28. Ротационный культиватор /А.Р. Валиев, Н.К. Мазитов, Б.Г. Зиганшин, Р.В. Миникаев и др., заявл. 03.02.2014, опубл. 10.06.2015, бюлл. № 16.

2. Патент № 2683218 РФ. Дисковый культиватор / Яруллин Ф.Ф., Булгариев Г.Г., Валиев А.Р., Зиганшин Б.Г., Мухамадъяров Ф.Ф., Низамов Р.М., Миникаев Р.В.; заявитель и патентообладатель Казанский ГАУ. № 2017140765; заявл. 22.11.2017; опубл, 26.03.2019, Бюл. № 9.

3. Панов И.М. Физические основы механики почв/И.М. Панов, В.И. Ветохин. – К.: Феникс, 2008. – С. 36-38.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Ротационное почвообрабатывающее орудие содержит раму, на которой закреплены стойки с закрепленной к ним посредством ступиц парой плоских дисков. Плоские диски наклонены друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях так, что расстояние между верхними передними режущими кромками больше, чем между нижними задними. Между наклоненными друг к другу плоскими дисками размещен дополнительный плоский диск, установленный вертикально с возможностью перемещения в продольной плоскости путем перестановки стойки в соответствующие отверстия на кронштейне. Обеспечивается снижение энергоемкости обработки почвы и увеличение степени ее крошения. 3 ил.

Ротационное почвообрабатывающее орудие, включающее раму, закрепленные на ней стойки и пару плоских дисков, наклоненных друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющих большее расстояние между верхними передними режущими кромками, чем между нижними задними, и закрепленных к стойкам посредством ступиц, отличающееся тем, что между наклоненными друг к другу плоскими дисками размещен дополнительный плоский диск, установленный вертикально с возможностью перемещения в продольной плоскости путем перестановки стойки в соответствующие отверстия на кронштейне.