Способ фрезерной обработки почвы на дренированных вырубках и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК A01B33/02 

Изобретение относится к механизации сельского и лесного хозяйства, в частности к фрезерной обработке почвы на дренированных вырубках под посадку сельскохозяйственных и лесных культур.

Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки почвы, снижение энергоемкости.

На чертеже схематично изображено устройство, реализующее способ фрезерной обработки почвы на дренированных вырубках.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Перед началом фрезерной обработки почвы на дренированной вырубке на основании данных таксационного описания и проведенных исследований вырубки по среднеарифметическим показателем: высоте надземной части пня hn, глубине залегания корневой части пня Из и др, показателям выбирают фрезу с соответствующими конструктивными параметрами. В начальный момент работы ножам фрезы придают вращение вокруг ее оси снизу-вверх. Одновременно фрезу заглубляют перед пнем на глубину залегания корневой части пня (25 - 30 см) и надвигают на него до полного измельчения последнего. После прохода пня фрезу выглубляют на величину, равную разности между глубиной залегания корневой части пня Ьз и глубиной залегания отпрысковых корней кустарника и древесных пород Ьк (равной 10-15 см), которая также определяется заранее, как среднеарифметическая величина, на основании данных таксационного описания и проведенных исследований. При дальнейшем проходе фрезу осуществляется рыхление почвы между пнями с одновременным извлечением из почвы древесных включений и удалением их за пределы обрабатываемой полосы. Подойдя к следующему встретившемуся на полосе пню, фрезу вновь заглубляют на глубину залегания корневой части пня Из и цикл повторяется. Преимущество заявляемого способа заключается в исключении перемешивания верхнего гумусового горизонта почвы с нижним подзолистым, удалении крупных древесных включений за пределы полосы, снижение энергоемкости процесса и повышение производительности,

Устройство для фрезерной обработки почвы на дренированных вырубках содержит самоходное шасси 1 (трактор) с системой регулирования скорости движения. На задней навеске 2 самоходного шасси 1 навешен рабочий орган. Рабочий орган устройства содержит раму 3. На раме 3

смонтированы, трансмиссия - состоящая из карданного вала 4, конического 5 и цилиндрического 6 редукторов, предохранительной муфты 7, защитный кожух 8, в верхней

части которого и за ним смонтирован отбойный щиток 9 клиновидной формы, установленный симметрично продольной оси рабочего органа с возможностью перемещения в продольно-вертикальной плоскости, а в нижней части защитного кожуха 8 и перед ним - нож отбойник 10, фрезбарабан 11 с размещенными на его образующей стойками с долотообразными ножами 12. С обеих боковых сторон рабочего органа

5 смонтированы дугообразные салазки 13, одни концы которых закреплены на раме рабочего органа шарнирно, а другие, свободные концы дугообразных салазок 13 соединены с рамой рабочего органа посред0 ством упругодемпфирующего элемента. Упругий демпфирующий элемент выполнен в виде гидроцилиндра 14 одностороннего действия, подпружиненный (15) шток 16, которого шарнирно установлен на свободный

5 конец дугообразных салазок 13, а корпус гидроцилиндра 14 шарнирно закреплен на раме рабочего органа, причем гидроцилиндр одностороннего действия 14 подключен к напорной магистрали системы

0

регулирования скорости движения между

насосом гидротормоза 17 и дросселем 18 ручного регулирования. Система регулирования скорости движения снабжена датчиком 19 флажкового типа, установленным

5 между самоходным шасси 1 и рабочим органом. Датчик 19 флажкового типа и корпус гидроцилиндра 14 кинематически связаны с дополнительными дросселями 20 и 21, соединенными параллельно с дросселем 18

0 ручного регулирования. Кроме того, в систему регулирования скорости движения входит гидроходоуменьшитель 22, насос гидротормоза 17, масляный бак 23.

Устройство для фрезерной обработки

5 почвы на дренированных вырубках работает следующим образом.

Поступательным движением самоходного шасси 1 рабочий орган ориентируется на начало обрабатываемой полосы, включа0 ется гидроходоуменьшитель 22, дросселем 18 ручного регулирования запирается напорная магистраль между насосом гидротормоза 23 и указанным дросселем 18 (дополнительные дроссели 20 и 21 при этом

5 находятся в закрытом состоянии), что обеспечивает максимальную скорость устройства на данной передаче коробки переключения передач самоходного шасси 1. Включается вал отбора мощности трактора, фрезбарабан 11 приводится во вращение и заглубляется в почву на глубину залегания отпрысковых корней кустарника и древесных пород h (примерно 10 - 15 см). Эта глубина обеспечивается полностью выдвинутым под действием пружины 15 штоком 16.

Далее оператор приводит устройство в движение, давление в напорной магистрали повышается и одновременно повышается давление над поршнем гидроцилиндра 14, чем обеспечивается стабильная глубина обработки почвы между пнями hK. Рабочий орган при этом рыхлит почву, вычесывает корни и дробит крупные порубочные остатки и мелкие пни, высота которых ниже нижнего обреза датчика флажкового типа 19. Одновременно с этим крупные древесные включения (диаметром в поперечнике более 12 см), захваченные ножами 12 фрезбараба- на 11 и проскочившие между концами упомянутых ножей 12 и ножом-отбойником 10 и ориентированные защитным кожухом 8 на отбойный щиток 9, отсекаются последним и отбрасываются в обе стороны за пределы обрабатываемой полосы. Большая часть почвы и мелких порубочных остатков, захватываемая ножами 12 фрезбарабана 11 и обладающая меньшей кинетической энергией не долетает до отбойного щитка 9 и остается на обработанной полосе позади рабочего органа. Мелкие корни, как правило, остаются незаделанными в почву и в последующем засыхают, не давая побегов, а мелкие порубочные остатки и части измельченных пней обогащают почву органикой. При контакте с крупным пнем датчик 19 флажкового типа отклоняется от вертикали на некоторый угол воздействует на дополнительный дроссель 20, который частично открывается, увеличивая проходное сечение в напорной магистрали и уменьшает скорость устройства до оптимальной величины (подбирается регулировкой клапана 20). При этом снижается давление в напорной магистрали, усилие пружины 15 оказывается недостаточным для удержания рабочего органа на первоначальной глубине обработки h и фрезбарабана 11 несколько заглубляется, тем самым уменьшая опасность динамического удара о пень за счет преобладания резания вдоль волокон. Одновременно с этим верхняя часть корпуса гидроцилиндра 14 отклоняется от дополнительного дросселя 21 и он также частично открывается. При дальнейшем надвигании рабочего органа на пень, со стороны последнего, в зависимости от его физико-механических свойств, на ножи 12 фрезбарабана 11 будет действовать сила сопротивления резанию, равная и противоположно направленная силе резания, которая через корпус гидроцилиндра 14 будет воздействовать на пружину 15, сжимая ее и тем самым в зависимости от величины этой силы шток 16 будет двигаться в корпус гидроцилиндра 14, увлекая за собой свободный конец дугообразных салазок 13 и тем самым изменяя глубину фрезерования пня. При этом максимальное заглубление фрезбара0 бана 11 соответствует глубине залегания корневой части пня hK. Измельчение пня будет при этом полным и на оптимальных режимах, что значительно снизит энергоемкость процесса. Расстояние от оси подве5 са датчика флажкового типа 19 до фрезбарабана 11 выбирается таким, чтобы расстояние от фрезбарзбана 11 до нижнего обреза датчика флажкового типа 19, в откло- ненном положении последнего было равно

0 среднеарифметическому диаметру dn(dn 3 hn) пня. Это позволит за счет дросселя 21 сохранять пониженную скорость устройства до полного измельчения пня независимо от положения датчика флажкового типа 19.

5 По окончании измельчения пня сила сопротивления резанию станет минимальной, фрезбарабан 11 начнет выглубляться под действием упругости пружины 15, корпус гидроцилиндра 14 воздействует на допол0 нительный дроссель 21 и изменяет его настройку и он, запирая напорную магистраль системы регулирования скорости движения, вызывает возрастание давления над поршнем гидроцилиндра 14. Суммарное воздей5 ствие на шток 16 гидроцилиндра 14 силы упругости пружины 15 и давления над поршнем вызывает полное выглубление фрезбарабана 11 на величину, равную разности между глубиной залегания корневой части

0 пня Ьз и глубиной залегания отпрысковых корней кустарника и древесных пород h (эта величина может регулироваться изменением длины хода штока 16). При этом скорость движения устройства станет

5 максимальной и цикл работы повторится до встречи датчика 19 флажкового типа со следующим пнем. Перемещением дополнительных дросселей 20 и 21 в горизонтальном направлении относительно

0 датчика флажкового типа и упругого демпфирующего элемента можно подбирать оптимальные соотношения между скоростями перемещения фрезбарабана 11 в горизонтальном и вертикальном направлении,

5 Формула изобретения

1. Способ фрезерной обработки почвы на дренированных вырубках, включающий одновременное рыхление почвы и измельчение пней на глубину залегания основания пня, отличающийся тем, что, с целью

повышения производительности и качества обработки почвы, снижения энергоемкости, рыхление почвы и измельчение пней осуществляют на различной глубине, причем при рыхлении почвы фрезу выглубляют на величину, равную разности между глубиной залегания корневой части пня и глубиной залегания отпрысковых корней кустарника и древесных пород, кроме того, одновременно с рыхлением появы производят извлечение из почвы древесных включений и удаление их за пределы обрабатываемой полосы.

2. Устройство для фрезерной обработки почвы на дренированных вырубках, содержащее систему регулирования скорости движения, размещенную на самоходном шасси, защитный кожух и отбойный щиток, установленные на рабочем органе, раму рабочего органа, смонтированные с обеих боковых сторон рабочего органа дугообразные салазки, одни концы которых закреплены на раме рабочего органа шар- нирно, а другие, свободные концы установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, отличающее- с я тем, что система регулирования скорости движения снабжена датчиком флажкового типа, установленным между самоходным шасси и рабочим органом, отбойный щиток

выполнен в виде клина и установлен за защитным кожухом, симметрично продольной оси рабочего органа с возможностью его перемещения в продольно-вертикальной плоскости, а свободный конец дугообразных салазок соединен с рабой рабочего органа посредством упругодемпфирующего элемента.

3. Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что, с целью автоматизации регулирования глубины обработки почвы и скорости движения, упругодемпфирующий элемент выполнен в виде гидроцилиндра

одностороннего действия, подружиненный шток которого шарнирно установлен на свободные концы дугообразных салазок, а корпус гидроцилиндра шарнирно закреплен на. раме рабочего органа, причем гидроцилиндр одностороннего действия подключен к напорной магистрали системы регулирования скорости движения между насосом гидротормоза и дросселем ручного регулирования, кроме того, система ре гул ирования скорости движения снабжена дрос- селями кинематически связанными с датчиком флажкового типа и упругодемп- фирующим элементом, соединенными параллельно с дросселем ручного

регулирования.

Изобретение относится к механизации сельского и лесного хозяйства, в частности к фрезерной обработке почвы на дренированных вырубках под посадку сельскохозяйственных и лесных культур, Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки почвы, снижение энергозатрат. При поступательном движении самоходного шасси 1 фрезбара- - г .8 9 бан 11 рабочего органа приводится во вращение и заглубляется в почву на глубину залегания отпрысковых корней кустарника и древесных поро h. Эта глубина обеспечивается полностью выдвинутым под действием пружины 15 штоком 16. Рабочий орган при этом рыхлит почву, вычесывает корни и дробит крупные остатки. Одновременно крупные древесные включения отсекаются отбойным щитком 9 и отбрасываются за пределы обрабатываемой полосы. При контакте с крупным пнем датчик 19 флажкового типа воздействует на дроссель 20, который снижает скорость самоходного шасси за 1 счет растормаживания коронной шестерни гидроходоуменьшителя 22. Одновременно снижается давление под поршнем гидроцилиндра 14 и под действием силы сопротивления резанию, направленной вниз, сжимается пружина 15 и шток 16 вдвигается в корпус гидроцилиндра 14, перемещая конец дугообразных салазок 13 и тем самым изменяя глубину фрезерования. При этом максимальное заглубление фрезбарабана соответствует глубине залегания корневой части пня.1 ил. w Ё 00 00 ттЛ ю г о