КОМБИНИРОВАННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 2025 года по МПК A01B21/08 A01B49/02 A01B23/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности почвообрабатывающим орудиям комбинированного типа.

Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие [1], содержащее раму с опорными колёсами, рыхлительные лапы, выравнивающее устройство, каток, а также ротационную батарею с эллипсовидными дисками активного принципа действия, причём большая ось эллипсовидных дисков наклонена к оси вращения под углом 10°…30°. К недостаткам данного орудия относятся неравномерность глубины обработки почвы и малый срок службы механизма привода и подшипниковых опор из-за знакопеременных динамических нагрузок.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по своей сущности является дисковое почвообрабатывающее орудие [2]. Оно содержит раму, навесное устройство, ротационные батареи с эллипсовидными дисками, цепную передачу для синхронизации работы батарей, а также прутковый каток. Здесь большая ось эллипсовидных дисков наклонена к оси вращения в вертикально-поперечной плоскости под углом = arcsin [D(2а)], а малая ось перпендикулярна к оси вращения.

Степень крошения почвы регулируется путём изменения амплитуды А колебания дисков, которая при постоянном значении диаметра D эллипсовидных дисков зависит от угла наклона . Однако угол является единственным программоносителем и при прочих равных условиях не даёт возможность регулировать амплитуду колебания дисков, следовательно, степень крошения почвы, поскольку для обеспечения скользящего вхождения дисков в почву в вертикально-поперечной плоскости его значение должно быть больше или равно 60 градусов. Чем больше этот угол, тем меньше значение амплитуды колебания.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение диапазона регулирования амплитуды колебания дисков путём введения в конструкцию дополнительного программоносителя, не нарушая при этом постоянства расстояния от точек режущей кромки дисков до оси вращения.

Технический результат – повышение эффективности обработки почвы.

Это достигается тем, что в известном почвообрабатывающем орудии, содержащем раму, навесное устройство, ротационные батареи с эллипсовидными дисками, большая ось которых наклонена к оси вращения в вертикально-поперечной плоскости под углом = arcsin [D (2а)], цепную передачу для синхронизации работы ротационных батарей, а также прутковый каток, малая ось эллипсовидных дисков наклонена к оси вращения в горизонтально-продольной плоскости под углом β = arcsin [D (2b)]. Здесь также для обеспечения скользящего вхождения дисков в почву в горизонтально-продольной плоскости значение угла β должно быть больше или равно 60 градусов. Для взаимного уравновешивания боковых реакций почвы направления углов наклона большой и малой осей эллипсовидных дисков к оси вращения передней и задней ротационных батарей противоположны (фиг. 2 и 3). Кроме того, орудие снабжено рыхлительными лапами, установленными с перекрытием.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема почвообрабатывающего орудия (рабочее положение).

Фиг. 2 – вид А на фиг. 1.

Фиг. 3 – вид Б на фиг. 1.

Фиг. 4 – схема образования эллипсовидных дисков.

Почвообрабатывающее орудие (фиг. 1) состоит из рамы 1, навесного устройства 2, опорных колёс 3, которые снабжены винтовыми механизмами 4 регулировки глубины обработки почвы. На кронштейнах 5, которые закреплены на поперечном брусе 6, установлены с перекрытием рыхлительные лапы 7. На раме 1 при помощи параллелограммной подвески 8 на подшипниках 9 и 10 размещены ротационные батареи с эллипсовидными дисками 11. Для регулирования глубины обработки почвы предусмотрен винтовой механизм 12. Валы 13 и 14 (фиг. 3) ротационных батарей для синхронизации работы кинематически соединены между собой при помощи цепной передачи 15. На раме 1 посредством шарнирных поводков 16 установлен прутковый каток 17, снабжённый пружинным догружателем 18.

Большая 2а и малая 2b оси эллипсовидных дисков (фиг. 2 и 3) наклонены к осям вращения в вертикально-поперечной и горизонтально-продольной плоскостях под углами соответственно и b. Такое закрепление дисков не нарушает постоянство расстояния от точек режущей кромки до оси вращения и позволяет при одном и том же значении диаметра дисков увеличить амплитуду колебания дисков, варьируя значения не только , но и b, следовательно, увеличить степень крошения почвы в широких пределах.

Работает предлагаемое орудие следующим образом. При поступательном движении агрегата рыхлительные лапы 7 и эллипсовидные диски 11 ротационных батарей заглубляются в почву. Рыхлительные лапы 7, установленные с перекрытием, подрезают сорняки и пласт почвы на установленной глубине и, перемещая почву по своим рабочим поверхностям вверх, производят её рыхление. Эллипсовидные диски 11 благодаря силе трения скольжения рабочих поверхностей о почву вращаются вокруг осей валов 13, 14 и, совершая сложное пространственное движение, подрезают сорняки, разрушают комки, активно разрыхляют и крошат почву на установленной глубине. Прутковый каток 17, перекатываясь по поверхности почвы, дополнительно разрушает комки, уплотняет и выравнивает поверхность.

С точки зрения геометрии исполнения эллипсовидный диск предлагаемого орудия получен путём пересечения кругового цилиндра плоскостью общего положения (фиг. 4). Поэтому горизонтальные и вертикальные проекции дисков всегда будут эллипсами и характеризуются углами и b соответственно.

Заметим, что в прототипе эллипсовидный диск получен путём пересечения кругового цилиндра плоскостью частного положения, следовательно, характеризуется только углом .

Для анализа выполнен сравнительный расчёт амплитуды колебания дисков.

В прототипе при D = 0,4 м, = 60°, = 1,732 амплитуда колебания:

А = D = 0,231 м.

В предлагаемом орудии при D = 0,4 м, = β = 60°, = = 1,732 амплитуда колебания:

А = 0,5 D [(1)++

+= 0,326 м.

где = .

Расчёт показал, что = 135°, = 315°. Напомним, что второй член подскобочного выражения для определения амплитуды — это модуль, т.е. в расчёте его знак не учитывается.

Видно, что при одинаковых условиях и параметрах в предлагаемом орудии амплитуда колебания дисков увеличивается на 41 процент.

Технико-экономический эффект выражается в том, что в предлагаемом орудии резко увеличивается амплитуда колебания дисков, следовательно, при прочих равных условиях повышается степень рыхления и крошения почвы, что приводит к повышению эффективности обработки почвы.

Список использованной литературы:

1. АС СССР № 1662377, А01В 49/02, опубл. 15.07.1991, бюл. № 26.

2. Патент РФ на изобретение № 2652819, А01В 23/00; А01В 49/02; А01В 21/08, опубл. 03.05.2018, бюл. № 13.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Почвообрабатывающее орудие содержит раму, навесное устройство, ротационные батареи с эллипсовидными дисками, большая ось которых наклонена к оси вращения в вертикально-поперечной плоскости под углом α=arcsin [D/(2a)], цепную передачу для синхронизации работы ротационных батарей, а также прутковый каток. Малая ось эллипсовидных дисков наклонена к оси вращения в горизонтально-продольной плоскости под углом β=arcsin [D/(2b)], где в формулах: D, 2а, 2b - диаметр, большая и малая оси эллипсовидного диска. Значение угла β должно быть больше или равно 60°. Направления углов наклона большой и малой осей эллипсовидных дисков к оси вращения передней и задней ротационных батарей противоположны. Обеспечивается повышение эффективности обработки почвы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, навесное устройство, ротационные батареи с эллипсовидными дисками, большая ось которых наклонена к оси вращения в вертикально-поперечной плоскости под углом α=arcsin [D/(2a)], цепную передачу для синхронизации работы ротационных батарей, а также прутковый каток, отличающееся тем, что малая ось эллипсовидных дисков наклонена к оси вращения в горизонтально-продольной плоскости под углом β=arcsin [D/(2b)], где в формулах: D, 2а, 2b - диаметр, большая и малая оси эллипсовидного диска, при этом значение угла β должно быть больше или равно 60°, направления углов наклона большой и малой осей эллипсовидных дисков к оси вращения передней и задней ротационных батарей противоположны.

2. Комбинированное почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что орудие снабжено рыхлительными лапами, установленными с перекрытием.