Глубокорыхлитель
SUBSOIL TILLER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям и предназначено для глубокой безотвальной обработки почвы, разрушения плужной подошвы, восстановления фильтрации почвы, обеспечения свободного доступа кислорода на обрабатываемую глубину и выравнивания поверхности поля.
Известна машина сельскохозяйственная (изделие в целом) и рама сельскохозяйственной машины (самостоятельная часть изделия) характеризующаяся:
- составом композиционных элементов: рама и лапы;
- выполнением рамы образованной поперечными и продольными составляющими;
- выполнением поперечных составляющих рамы пластинчатыми и включающими изогнутый вверх участок;
- выполнением центральных и промежуточных поперечных составляющих рамы выступающими вперед, а крайних поперечных составляющих рамы выступающими назад;
- выполнением передних продольных составляющих рамы короткими;
- расположением каждой передней короткой продольной составляющей рамы в передней части между наружной боковой стороной центральных поперечных составляющих и внутренней боковой стороной промежуточных поперечных составляющих рамы;
- расположением лап примыкающими к продольным составляющим рамы (см. патент РФ №84181, МКПО 15-03, опубл. 16.01.2013).
Недостатками указанной машины сельскохозяйственной являются: высокая металлоемкость из-за сложной конфигурации элементов рамы; неравномерное распределение тягового усилия между лапами закрепленными на передних коротких продольных составляющих рамы и лапами закрепленными на задней длинной продольной составляющей рамы, усилие на которую передается через промежуточные поперечные составляющие; низкое качество рыхления почвы, поскольку после прохода машины сельскохозяйственной остается обработанная полоса с бугристым профилем и наличием большого количества комков.
Известен глубокорыхлитель почвы который может быть использован в орудиях для обработки почвы в орошаемом земледелии, содержащий стойку и установленные на ней секции съемных ножей с монтажными и режущими частями, а также башмак с закрепленными на нем долотом и полевой доской, причем на наклонной плоскости, по высоте стойки, размещены разновеликие деформаторы почвы, выполненные в виде частей эллипсоидов вращения и/или шара, стойка выполнена из пластин разной толщины, монтажная часть каждого ножа размещена между внешними пластинами наклонной стойки, а пластины наклонной стойки соединены между собой сварными швами, которые размещены в ступенчатых технологических отверстиях, выполненных по периметру стойки; деформаторы почвы образованы на пластинах стойки прессованием (см. патент РФ №2118476, МПК А01В 13/08, опубл. 1998 г.).
Недостатками указанного глубокорыхлителя являются: высокая трудоемкость изготовления, поскольку стойка изготавливается из трех предварительно обработанных пластин с последующей сваркой; деформаторы почвы подвергаются интенсивному износу и не подлежат восстановлению, что требует полной замены стойки; в процессе работы при столкновении с непреодолимым препятствием может происходить поломка стойки или ее элементов из-за отсутствия предохранительных элементов; маленькая глубина рыхления в диапозоне 30-45 см; низкое качество рыхления почвы, поскольку после прохода указанного глубокорыхлителя остается обработанная полоса с бугристым профилем и наличием большого количества комков.
Наиболее близким устройством к заявляемому изобретению является орудие для рыхления почвы, содержащее раму из продольных и поперечных брусьев с консольными концами, кронштейны навески рамы на энергетическое средство, опорные колеса и снабженные возможностью перемещения и переустановки на поперечных брусьях почвообрабатывающие рабочие органы, соединенные с брусьями посредством кронштейнов с крепежными элементами, причем поперечные брусья образованы двумя смещенными и параллельно установленными С-образными профилями или швеллерами, обращенными друг к другу горизонтальными полками, на вертикальных полках со смещением к верхним горизонтальным полкам с равным шагом размещены соосные дистанционные втулки для установки крепежных элементов фиксирования стоек почвообрабатывающих рабочих органов, кронштейны снабжены парами опорных роликов и выполнены в виде двух параллельных плит, установленных ортогонально к боковым поверхностям стоек и разнесенных по их длине, при этом на верхней части плит выполнены три пары соосных отверстий, две пары из которых предназначены для крепления почвообрабатывающего рабочего органа на поперечных брусьях рамы, третья пара из них для установки рабочего органа в транспортное положение (см. патент РФ №2113778, МПК А01В 35/00, опубл. 27.06.1998).
Недостатками указанного орудия для рыхления почвы являются: сложность конструкции рамы, переустановки и крепления стоек рабочих органов из-за необходимости очистки горизонтальных полок поперечных балок рамы от налипшей почвы и растительных остатков и последующей их смазки; возможность возникновения вибраций при установке рабочих органов на консольных концах поперечных брусьев; быстрый износ и сложность восстановления двугранных заточек режущих лезвий на фронтальной части стойки; трудоемкость замены долота, соединенного сварными швами с лобовым участком стойки, что приводит к частой замене стойки в целом; низкое качество рыхления почвы, поскольку после прохода орудия остается обработанная полоса по ширине соизмеримая с толщиной стойки, с бугристым профилем и наличием большого количества комков.
Техническая задача состоит в создании глубокорыхлителя для более качественной обработки почвы на большую глубину с наименьшими затратами.
Техническая задача достигается тем, что глубокорыхлитель содержит агрегат глубокой безотвальной обработки почвы, включающий в себя раму, состоящую из трех толстостенных поперечных балок прямоугольного сечения, связанных продольными перемычками прямоугольной формы из листового проката различной толщины с пазами, охватывающими поперечные балки, средние и промежуточные перемычки одновременно образуют кронштейны для навески рамы на энергетическое средство, причем длина поперечных балок и количество продольных перемычек зависит от количества сошников, установленных на поперечные балки рамы с помощью кронштейнов с крепежными элементами с возможностью их переустановки по длине поперечных балок, корпус сошника изготовлен из высокопрочного листового проката, на его фронтальной поверхности в средней части закреплен сменный рассекатель, в нижней - сменное одностороннее или двустороннее долото, а в верхней - предохранительный элемент в виде срезного болта; на боковых поверхностях размещены сменные боковые крылья; на средней поперечной балке рамы при помощи кронштейнов закреплены стойки с возможностью регулировки по высоте; на крайних продольных перемычках рамы закреплены гильзы, посредством которых при помощи двух штанг и двух гидравлических цилиндров к агрегату глубокой безотвальной обработки почвы присоединен узел шпоровых катков, закрепленных на сварных боковинах, связанных между собой поперечной балкой. С тыльной стороны корпуса сошника предусмотрена возможность установки трубчатой лейки для подачи гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления. На раме агрегата глубокой безотвальной обработки почвы предусмотрена возможность установки бункера дозированной подачи гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления.
Технический результат заключается в повышении качества глубокой безотвальной обработки различных по плотности почв, упрощении конструкции с одновременным снижением металлоемкости, снижении затрат на обслуживание и переналадку, возможность внесения гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления, улучшение качества обработки почвы без оборота пласта на глубину до 565 мм с выровненной поверхностью поля и образованием верхнего мульчирующего слоя, возможность применения на различных видах почв, в том числе и на переувлажненных и глинистых, возможность внесения гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления, сокращение времени подготовки агрегата к работе.
Сущность устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен глубокорыхлитель - вид спереди - сверху; на фиг. 2 представлена рама - вид спереди - сверху; на фиг. 3 представлен сошник - вид спереди - сверху; на фиг. 4. представлен глубокорыхлитель с бункером дозированной подачи гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления - вид спереди - сверху.
Глубокорыхлитель (фиг. 1) содержит агрегат 1 глубокой безотвальной обработки почвы, узел 2, регулируемые по высоте стойки 3 опорные, установленные в кронштейнах 4. Агрегат 1 глубокой безотвальной обработки почвы состоит из сварной рамы 5 с закрепленными на ней сошниками 6. На передней части рамы 5 имеются кронштейны 7 для навешивания на трехточечную систему энергетического средства (на рисунке не показано). Узел 2 состоит из двух шпоровых катков 8, закрепленных на сварных боковинах 9, которые для жесткости связаны между собой балкой 10 поперечной. Узел 2 соединен с агрегатом 1 глубокой безотвальной обработки почвы посредством гильз 11, закрепленных на раме 5, и штанг 12, закрепленных на боковинах 9 узла 2, которые могут свободно перемещаться в гильзах 11 при помощи гидроцилиндров 13.
Рама 5 (фиг. 2) состоит из трех толстостенных поперечных балок 14 прямоугольного сечения соединенных продольными перемычками прямоугольной формы из листового проката различной толщины с пазами, охватывающими поперечные балки 14: промежуточные 15, средние 16 и боковые 17, причем средние 16 и промежуточные 15 перемычки одновременно образуют кронштейны 7навески рамы 5 на энергетическое средство, длина поперечных балок 14 и количество продольных перемычек зависит от количества устанавливаемых сошников 6, которых может быть от 5 до 13.
Сошник 6 (фиг. 3) состоит из прочного корпуса 18 изготовленного из высокопрочного толстолистового проката, на фронтальной поверхности которого в средней части закреплен сменный рассекатель 19, в нижней -сменное долото 20 одностороннее или двустороннее, в верхней - предохранительный элемент в виде срезного болта 21, а на боковых поверхностях - сменные боковые крылья 22. Сошник 6 прикреплен к поперечным балкам 10 рамы 5 при помощи кронштейна 23 и крепежных элементов 24. С тыльной стороны корпуса 18 сошника 6 имеется возможность установки трубчатой лейки 25 для подачи гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления.
Глубокорыхлитель с бункером дозированной подачи гранулированных минеральных удобрений (фиг. 4) содержит агрегат 1 глубокой безотвальной обработки почвы, узел 2, регулируемые по высоте стойки 3 опорные, установленные в кронштейнах 4. Агрегат 1 глубокой безотвальной обработки почвы состоит из сварной рамы 5 с закрепленными на ней сошниками 6. На передней части рамы 5 имеются кронштейны 7 для навешивания на энергетическое средство. Узел 2 состоит из двух шпоровых катков 8, закрепленных на сварных боковинах 9, которые для жесткости связаны между собой поперечной балкой 10. Узел 2 соединен с агрегатом 1 глубокой безотвальной обработки почвы посредством гильз 11, закрепленных на раме 5, и штанг 12, закрепленных на боковинах 9 узла 2, которые могут свободно перемещаться в гильзах 11 при помощи гидроцилиндров 13. На раме 5 глубокорыхлителя установлен бункер 26 дозированной подачи гранулированных минеральных удобрений непосредственно в зону рыхления.
Глубокорыхлитель работает следующим образом.
Соединенный с трехточечной навеской энергетического средства при помощи кронштейнов 7 глубокорыхлитель транспортируют к месту работы. Перед началом работы выставляют на требуемую глубину обработки стойки 3 опорные и узел 2 шпоровых катков 8 при помощи гидроцилиндров 13, т.е. выставив по вертикали расстояние от нижнего обреза долотьев 20 сошников 6 до шпоровых катков 8. Глубокорыхлитель опускают на землю, когда трактор находится на линии обработки. Под тяжестью собственного веса агрегата 1 сошники 6 заглубляются в почву на установленную глубину, при этом рассекатели 19 разрезают верхний слой почвы и растительные остатки, а долотья 20 вспарывают нижний твердый слой, выталкивая его вверх. Боковые крылья 22 увеличивают ширину рыхления и отбрасывают большие комки почвы в стороны от сошников 6.
При обработке на больших скоростях образуется эффект взрыхления почвы. Проходящие следом шпоровые катки 8 измельчают комки почвы, вычесывают сорняки и разбрасывают их по поверхности поля. Поверхность поля выравнивается и образуется верхний мульчирующий слой 1-3 см, снижающий испарение влаги из нижнего слоя. При ударе сошника 6 о непреодолимое препятствие возрастающее усилие резания передается на срезной болт 21, который срезается и сошник 6 отходит назад, пропуская препятствие, исключая поломку элементов глубокорыхлителя, после чего требуется замена болта 21.