Орудие для противоэрозионной обработки почвы Советский патент 1993 года по МПК A01B13/16 A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для противоэрозионной обработки почвы, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для защиты почв от водной эрозии на склонах.

Известно орудие для противоэрозионной обработки почвы на склонах, включающее раму, на которой закреплены плужные корпуса, и установленную перед ними фазу с защитным кожухом,

Известно также орудие для противоэрозионной обработки почвы на склонах, включающее раму, на которой закреплены корпуса, и установленную перед ним фрезу с защитным кожухом, причем защитный ко- :жух снабжен установленными под углом одна относительно другой направляющими, на нижних кромках которых закреплены лемеха, а их задние концы имеют между собой зазор, причем вершина угла между направляющими размещена в промежутке между плужными корпусами.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству (прототип) является орудие для борьбы с эрозией по- Чвы, заключающееся в том, что на раму плуга со стороны необработанного поля навешивается рамка, на которой под углом к направлению движения установлена батарея дисковых рабочих органов. Батарея присоединена к раме плуга. Необходимая глубина хода батареи регулируется опорными колесами, расположенными сзади нее, и имеющими механизм регулировки глубины хода. Диски батареи расположены один от другого с шагом, обеспечивающим передачу стерни срезанного верхнего слоя почвы со стерней от одного диска к другому в сторону борозды, образованной плужным корпусом с почвоуглубителем, установленным перед плужным корпусом без отвала. На раме плуга закрепляется роликовый упор, а на конце бруса батареи - упорный кронштейн (стойка), служащие для передачи от дисковых рабочих органов бсжовых сил, которые направлены противоположно таким же силам всех плужных корпусов орудия. Для подъема бруса с рабочими органами в транспортное положение служат цепи. Кроме того, на широкозахватном орудии, предназначенном для работы с мощными тракторами, устанавливаются два бруса с дисковыми рабочими органами и соответствующее число плужных корпусов с рыхлителями плужной подошвы и укороченными отвалами. Как следует из фиг.1, дисковые рабочие органы в прототипе размещены на осях, установленных непосредственно на брусе батареи без возможности их перемещения относительно друг друга в вертикаль- Ной плоскости (что приводит к копированию рельефа почвы всей батареей в целом, но не отдельными дисковыми рабочими органами), а батарея, соединенная через рамку с рамой плуга шаровым шарниром, обеспечивающим копирование поверхности почвы, установлена однако без возможности изменения угла атаки и ее перемещения вдоль

0 рамы плуга. Недостатки этого орудия - прототипа заключается в создании стерневого валка с низкими водопроницаемостью и почвозащитной способностью из-за большого содержания почвы в этом валке, что являет5 ся результатом проведения плохого копиро- вания микрорельефа поля дисковой батареей в процессе подрезания верхнего слоя почвы, усугубляемого неустойчивой глубиной подрезания верхнего слоя из-за

0 расположения опорных колес, регулирующих глубину обработки,- позади батареи, а также отсутствия сепарации почвы дисковыми рабочими органами, в процессе транспортировки срезанного слоя, приводящего

5 к перемешиванию растительной массы с по чвой и затрудняющего сепарацию почвы последним дисковым рабочим органом батареи. Кроме того, отсутствие возможности изменения угла атаки и перемещения

0 батареи вдоль рамы плуга делает невозможным учитывать при работе орудия изменения Механических свойств и влажности почвы, а также величины растительных остатков, что затрудняет сепарацию почвы по5 следним дисковым рабочим органом батареи, снижает водопроницаемость и по- чвозадерживающую способность стерневого валка. Размещение дисковых рабочих органов на осях, установленных .непосред0 ственно на брусе батареи без возможности их перемещения относительно друг друга, не позволяет дисковым рабочим органам пропускать излишки растительной массы, затрудняет батарее преодолевать естест5 венные механические препятствия и приводит соответственно к забиваниям стерней или поломкам батареи, что снижает произ- водительность орудия и увеличивает энергозатраты на обработку почвы. Кроме

0 того, расположение батареи на орудии со стороны необработанного поля приводит к уменьшению нагрузки на полевые доски плужных корпусов, что приводит к неустойчивому движению орудия по ширине захва5 та и повышает тяговое сопротивление орудия, что увеличивает энергозатраты на обработку почвы, а также требует поднимать батарею при завершающем проходе орудия на загонке, что снижает производительность орудия.

Цель изобретения - повышение качества обработки за счет повышения водопроницаемости, водозэдерживающей и почвозащитной способности обрабатываемого поля и создание равномерного стерневого вала на всем его протяжении путем установки несущего элемента дисковой батареи перед брусом с плужными корпусами рамы, смещения вперед относительно него и создания дискам индивидуальной подвижности при снижении энергоемкости орудия за счет снижения его тягового сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что в орудии для протиаоэрозинной обработки почвы, содержащем раму с брусом, расположенным под углом к продольной оси, на котором закреплены плужные корпуса, один из которых, по крайней мере, выполнен с укороченным отвалом, а перед ним установлен корпус с почвоуглубителем, и дисковая батарея, имеющая размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами, установленными на несущем элементе посредством кронштейнов, несущий элемент расположен перед брусом с плужными корпусами, и смещен вперед относительно него, а каждый диск шарнирно соединен с кронштейном посредством стойки, подпружиненной относительно несущего элемента. Каждая стойка диска может быть снабжена регулируемым ограничителем угла ее поворота, смонтированным на несущем элементе. Пружина может иметь средство для регулировки, ее натяжения. Стойка может иметь размещенное в ее вер- .;хней части ушко для крепления пружины. Несущий элемент дисковой батареи может быть соединен с рамой орудия с возможностью, его перемещения вдоль бруса с плужными корпусами и изменения угла атаки батареи. Каждый боковой кронштейн может быть соединен несущим элементом батареи с возможностью перемещения вдоль него для изменения шага между дисками. По крайней мере у одного из дисковых рабочих органов в качестве несущего элемента может быть использован брус с плужными корпусами рамы орудия.

На фиг,1 представлена принципиальная схема орудия для противоэроэионной обработки почвы; на фиг.2 - фрагмент батареи дисковых рабочих органов; на фиг.З - принципиальная схема орудия для противоэрозионной обработки почвы с боковыми кронштейнами, присоединенными к несущему элементу батареи с возможностью перемещения вдоль него; на фиг.4 - продольно-поперечный разрез противоэрозионного стерневого валка, где: 1 - рама орудия; 2 - опорное колесо; 3 - плужный корпус, 4 - плужный корпус с укороченным отвалом, 5 - почвоуглубитель, 6 - хомут, 7 5 несущий элемент батареи, 8 - боковой кронштейн несущего элемента батареи, 9 - стойка дискового рабочего органа. 10 - подшипниковая опора стойка дискового рабочего органа, 11 -дисковый рабочий орган,

0 12 - ось шарнира бокового кронштейна несущего элемента батареи, 13 - упорная пластина стойки дискового рабочего органа, 14

- регулировочный винт бокового кронштейна несущего элемента батзреи, 15 - пружина, 5 16-ушко бокового кронштейна несущего элемента батареи, 17 - регулировочный винт стойки дискового рабочего органа, 18 - кронштейн стойки дискового рабочего органа, 19

- ушко стойки дискового рабочего органа, 20

0 - хомут, 21 - стерневой валок, 22 - поверхность поля, 23 - земляной валик, 24 - разрыхленная плужная подошва.

Орудие для противоэрозионной обработки почвы содержит раму 1, опорное ко5 лесо 2, плужные корпуса 3. установленные на брусе рамы 1, расположенные под углом к продольной оси орудия, причем, по крайней мере, один из плужных корпусов 3 выполнен с укороченным отвалом 4, перед ним

0- установлен плужный корпус 3 с почвоуглубителем 5; а также закрепленный на раме 1 хомутами 6 несущий элемент 7 батареи, размещенный под углом к продольной оси орудия перед брусом рамы 1 с плужными

5 корпусами 3 и смещенный вперед относительно бруса, Несущий элемент 7 имеет боковые кронштейны 8, являющиеся, например, его составной частью. Стойки 9, в подшипниковых опорах 10 которых установлены диско0. вые рабочие органы 11, шарнирно соединены с боковыми кронштейнами 8 посредством осей 12. Причем стойки 9 расположены под углом к горизонтальной плоскости. Каждая стойка 9 может иметь упорную пластину 13,

5 расположенную в верхней части стойки 9, а на боковом кронштейне 8 несущего элемента 7 может быть установлен регулировочный еинт 14, соприкасающийся с упорной пластиной 13 и являющийся регулируемым ограни0 чителем угла поворота стойки 9 дискового рабочего органа 11 относительно оси 12, Стойки 9 могут быть соединены пружинами 15, которые верхними концами крепятся за ушки 16 боковых кронштейнов 8, нижними

5 концами за регулировочные винты 17, установленные на кронштейнах 18, расположенных на нижних частях стоек 9. На верхней части каждой стойки 9 может быть расположено ушко 19 для крепления верхнего конца пружины 15. Несущий элемент 7 батареи

может быть присоединен к раме 1 орудия хомутами 6 с возможностью его перемещения вдоль бруса рамы 1 с плужными корпусами 3,4,5 и изменения угла атаки батареи. Каждый боковой кронштейн 8 может быть соединен с несущим элементом 7 с возможностью перемещения вдоль него для изменения шага между дисками 11, например, при помощи хомутов 20. Орудие для проти- воэрозирнной обработки почвы работает следующим образом. Орудие одновременно со вспашкой почвы плужными корпусами 3, 4, 5 производит противоэрозионную обработку почвы, в частности, на склонах, заключающуюся в создании стерневых валков 21, верхняя часть которых расположена над поверхностью поля 22 и привалена сбоку земляным валиком 23. Стерневые валки 21 расположены над разрыхлённой плужной подошвой 24 в бороздах, созданных плужными корпусами с почвоуглубителями 5, и задерживают влагу во время таяния снега, а также почву, сносимую стоком талых вод, а земляной валик 23 предотвращает верхнюю часть стерневого валка 21 от разрушения и смыва талыми водами. В процессе работы дисковые рабочие органы 11 заглубляются в почву под действием сил тяжести - собственной и стойки 9 и, вращаясь под воздействием реакции почвы, подрезают стерню с верхним слоем почвы. Подрезанный слой передается с одного дискового рабочего органа 11 к другому назад вдоль батареи. Каждый дисковый рабочий орган 11 имеет индивидуальную подвижность благодаря шарнирному соединению Стойки 9с боковым кронштейном 8 несущего элемента 7, что позволяет дисковому рабочему органу 11 производить индивидуальное копирова- ние микрорельефа поля, распределять и пропускать излишки транспортируемого срезанного слоя и оставленные на поле кучки соломы, а также перекатываться через механические препятствия. Копирование микрорельефа происходит в результате увеличения реакции почвы на дисковые рабочие органы 11 при подрезании ими микровозвышенностей-, приводящего к отклонению дисковых рабочих органов 11 вверх относительно первоначальной глубины подрезания верхнего слоя почвы. Пропускание части срезанного слоя при его транспортировании происходит под дисковыми рабочими органами 11 при их подъеме над поверхностью почвы в результате увеличения воздействия на дисковые рабочие органы 11 излишней массы срезанного слоя почвы и встречающихся на поле кучек соломы. Кроме того, срезанный слой в процессе транспортировки частично сепарируется от

почвы за счет ворошения срезанного слоя дисковыми рабочими органами 11 при их колебаниях относительно друг друга при копировании микрорельефа поля. Последний

(по ходу движения) дисковый рабочий орган 11 батареи также частично сепарирует почву из срезанного слоя и укладывает перед корпусом с укороченным отвалом 4, который перемещает уложенный перед ним сре0 занный слой почвы со стерней в борозду, созданную плужным корпусом 3 с почвоуглубителем 5, и формирует стерневой валок, укладывая вплотную к нему с левой стороны (по ходу движения) земляной валик 23. Шар- 5 нирное соединение стоек 9 дисковых рабочих органов 11с боковым кронштейном 8 несущего элемента 7 позволяет производить копирование микрорельефа поля каждым дисковым рабочим органом 11, что

0 обеспечивает уменьшение содержания почвы в стерневом валке и облегчает его сепарацию от почвы, позволяя увеличить водопроницаемость, водозадерживающую и почвозащитную способность обработан5 ного поля. Шарнирное соединение стоек 9с боковым кронштейном 8 несущего элемента 7 также дает возможность дисковым рабочим органам 11 распределять и пропускать излишки срезанного слоя почвы с расти0 тельной массой и кучками соломы, предотвращая батарею рт забивания, и позволяет дисковым рабочим органам 11 перекатываться через механические препятствия, способные их повредить, обеспечивая со5 здание равномерного стерневого валка на всем его протяжении, что в целом позволяет повысить качество обработки поля. Размещение несущего элемента 7 вместе с дисковыми рабочими органами 11 перед брусом

0 рамы 1 с плужными корпусами 3, 4, 5 и смещение вперед относительно бруса исключает возможность забивания стерней и соломой пространства между корпусом с укороченным отвалом 4 и корпусом почво5 углубителем так, как излишнее количество стерни и соломы начинает перемещаться на свободное пространство слева (по ходу движения) от корпуса с укороченным отвалом 4, что предотвращает создание пропусков в

0 стерневом валке при забивании орудия стерней и соломой, и также позволяет повысить качество обработки поля. Кроме того, такое размещение батареи дисковых рабочих органов 11 равномерно распределяет

5 нагрузку на полевые доски плужных корпусов 3,4,5 и не снижает устойчивости движения орудия по ширине захвата, что по сравнению с прототипом уменьшает тяговое сопротивление и тем самым снижает энергоемкость орудия. Каждая стойка 9 может иметь регулируемый ограничитель угла ее поворота в виде винта 14, установленного на боковом кронштейне 8 несущего элемента 7 и соприкасающегося с упорной пластиной 13 стойки, благодаря чему ббес- Пёчивается оптимальная глубина подрезания верхнего слоя почвы независимо от глубины хода плужных корпусов 3, 4, 5 и, в Зависимости от физико-механических свойств почвы и состояния стерневого по- крова, позволяя улучшить сепарацию от почвы валка из растительных остатков, что повышает качество обработки поля. Стойки 9 могут быть соединены с боковыми кронштейнами 8 несущего элемента 7 пружинами 15, которые создают дополнительную нагрузку дисковым рабочим органам 11 на почву при подрезании ими верхнего слоя почвы со стерней и обеспечиваютускорение возврата дисковых рабочих органов 11 на установленную глубину подрезания почвы после их перекатывания через механические препятствия, обеспечивая более рациональное использование дисковых рабочих органов 11 для создания стерневого валка. Величина дополнительной, нагрузки на дисковые рабочие органы 11 от пружины 15 регулируется винтами 17 в зависимости от влажности, физико-механических свойств почвы и величины стерневого покрова поля, что также улучшает сепарацию от почвы стерне вого валка и повышает качество обработки поля. На верхней части каждой стойки 9 может быть расположено ушко 19, которое используется для крепления верхнего конца пружины 1.5 после ее отсоединения от боковых кронштейнов 8 несущего элемента 7

при обеспечении быстрого снятия дополнительной нагрузки дисковых рабочих органов 11 на почву в зависимости от влажности, физико-механических свойств почвы и величины стерневого покрова поля, что также приводит к увеличению влагопоглощающей, водозадерживающей и почвозащитной способности обработанного поля, повышая качество обработки поля. Несущий элемент 7 батареи может быть присоединен к раме 1 орудия хомутами 6 с возможностью его перемещения вдоль бруса рамы 1 с плужными корпусами 3, 4, 5 и изменения угла атаки батареи для облегчения сепарации от почвы и повышения качества укладки стерневого валка в борозду в зависимости от влажности, физико-механических свойств почвы и величины стерневого покрова, что повышает качество обработки поля. Каждый боковой кронштейн 8 может быть соединен с несущим элементом 7 хомутами 20 с воз- мрожностью перемещения вдоль него для измерения шага между дисковыми рабочими органами 11 в зависимости от. стерневого покрова поля для улучшения сепарации почвы из срезанного верхнего слоя почвы со стерней, что повышает качество обработки поля. По крайней мере один из боковых кронштейнов 8 с шарнирно установленными на них стойками 9 с дисковыми рабочими органами 11 может быть присоединен хомутами к брусу с плужными корпусами 3, 4, 5, рамы 1, используемому в качестве несущего элемента батареи дисковых рабочих органов 11, что позволяет уменьшить металлоемкость орудия и тем самым снижать энергоемкость орудия.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для противозрозионной обработки почвы. Орудие для борьбы с эрозией почвы, имеет плуг с рамой, у которого по крайней мере один из корпусов выполнен с укороченным отвалом. Перед корпусом с укороченным отвалом установлен плужный корпус с почвоуглубителем. Дисковая батарея присоединена к раме плуга под углом к направлению движения и содержит несущий элемент и дисковые рабочие органы расположенные один от другого с шагом, обеспечивающим передачу срезанного верхнего слоя почвы со стерней от одного диска к другому. Последний дисковый рабочий орган батареи занимает положение, обеспечивающее укладку валка срезанного верхнего слоя почвы со стерней перед корпусом с укороченным отвалом, установленным позади плужного корпуса с почвоуглубителем. Диски закреплены на несущем элементе стоек. Каждая их стоек имеем регулируемый ограничитель глубины подрезания дисками органами верхнего слоя почвы. 5 з.п, ф-лы, 4 ил. (Л

Формул а из о б рете ни я 1. Орудие для противоэрозионной обработки почвы, содержащее раму с брусом, расположенным под углом к продольной оси, на котором закреплены плужные корпуса, один из которых по крайней мере выполнен с укороченным отвалом, а перед ним установлен корпус с почвоуглубителем, и дисковая батарея, имеющая размещённый под углом к продольной оси орудия несущий элемент дисковыми рабочими органами, установленными на несущем элементе посредством кронштейнов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки и снижения энергоемкости, несущий элемент расположен перед брусом с плужными корпусами и смещен вперед относительно него, а каждый диск шарнирно соединен с кронштейном посредством стойки, подпружиненной относительно несущего элемента.

тем, что несущий элемент дисковой батареи

соединен с рамой орудия с возможностью

его перемещения вдоль бруса и изменения

угла атаки батареи.

Фиг. 5

Фиг 2

Vuzif