УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ РАБОЧИЙ ОРГАН

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для обработки старопахотных, залежных и после уборки многолетних трав земель на равнине и на склонах безотвальным и отвальным способами с приспособлениями для интенсивного крошения почвы и разуплотнения подпахотного слоя почвы.
Известны различные рабочие органы для отвальной и безотвальной обработки почвы с крошителями, с почвоуглубителями, которые предназначены для более интенсивного крошения почвы при обработке сухих суглинистых и глинистых почв, для разуплотнения подпахотного горизонта и обеспечения возможности проникновения талых вод и вод при ливневых дождях, а также для проникновения корневых систем культурных растений в нижние слои почвы (М.З. Циммерман: Рабочие органы почвообрабатывающих машин. М «Машиностроение» 1976.).
Недостатком таких рабочих органов является возможность их использования только для выполнения конкретных операций (при отвальной и безотвальной обработок почвы или щелевании) и отсутствие универсальности. Кроме того, рыхлители подпахотного горизонта закреплены жестко к стойке рабочего органа и при наличии корневых систем сорняков накапливают их на кромке рыхлителя, тем самым забивая рабочий орган и делая его неработоспособным.
Известны плужные корпуса для гладкой вспашки с оборотом пласта в собственной борозде на 180° (авт. св. № 1644729 А1, МПК А01В 3/36), состоящий из отвала и заплужников, которые крепятся к раме отдельно посредством стоек.
Недостатком таких рабочих органов является то, что они выполняют только одну операцию - вспашку с оборотом пласта и имеет дополнительную стойку для крепления заплужников, что увеличивает тяговое сопротивление плуга. Для обеспечения возможности крошения почвы в соответствии с агротехническими требованиями при работе в различных условиях они не имеют дополнительных приспособлений для крошения почвы, рыхления подпахотного горизонта и регулирования угла оборачивания пласта.
Наиболее близким устройством к заявляемому универсальному комбинированному почвообрабатывающему рабочему органу является универсальный почвообрабатывающий рабочий орган (патент на изобретение № 2587571, МПК А01В 35/20, опубл. 20.06.2016, Бюл. № 17), включающий стойку, башмак, к которому прикреплены лемеха и долото, на верхней поверхности лемехов установлены съемные рыхлители с возможностью регулирования их расположения относительно продольной оси на угол ±10°, к нижней части башмака шарнирно прикреплен съемный щелерез с долотом и пружинным предохранителем, установленным в верхней части стойки щелереза на шарнире. На рабочий орган в режиме отвально-безотвальной обработки почвы с правой стороны стойки прикреплен съемный отвал винтового типа со сплошной или планчатой рабочей поверхностью, нижний обрез которого состыкован с верхней кромкой правого лемеха.
Недостатком известного рабочего органа является отсутствие возможностей проведения отвальной обработки почвы и полного оборота пласта предложенным отвалом в собственной борозде, а также регулирования угла наклона образующих отвала для обеспечения оборачиваемости пласта и крошения почвы в пределах агродопуска при изменении свойств почвы.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в обеспечении возможности известному рабочему органу осуществить отвальную обработку почвы с оборотом пласта в собственной борозде на 180° и с разуплотнением подпахотного горизонта и соблюдением агротехнических требований по крошению почвы при работе в различных почвенно-климатических условиях.
Данная задача достигается тем, что на универсальный почвообрабатывающий рабочий орган, включающий стойку, башмак, к которому прикреплены лемеха и долото, на верхней поверхности лемехов установлены съемные рыхлители с возможностью регулирования их расположения относительно продольной оси на угол ±10°, к нижней части башмака шарнирно прикреплен съемный щелерез с долотом и пружинным предохранителем, установленным в верхней части стойки щелереза на шарнире, на рабочий орган в режиме отвально-безотвальной обработки почвы с правой стороны стойки прикреплен съемный отвал винтового типа со сплошной или планчатой рабочей поверхностью нижний обрез которого состыкован с верхней кромкой правого лемеха, в отличие от прототипа на рабочий орган для работы в режиме отвальной обработки почвы к стойке с левой стороны дополнительно прилеплен съемный отвал винтового типа со сплошной или планчатой поверхностью, выполненный с правым отвалом воедино и образующие совместно право- и левооборачивающие с регулируемой рабочей поверхностью отвалы с углом наклона образующих отвала ко дну борозды, в пределах 130°-150°, нижние обрезы отвалов состыкованы с верхней кромкой правого и левого лемехов, а к башмаку прикреплены правый и левый заплужники с регулируемой поверхностью для обеспечения оборота пласта в собственной борозде на 180°. Для обеспечения жесткости конструкции и для регулирования угла наклона образующей отвала ко дну борозды для полного оборота пласта в собственной борозде на 180° задние концы верхнего и нижнего обреза крыльев отвалов и задние концы заплужников соединены между собой стяжками, регулируемыми по длине винтовым устройством, которые регулируют угол наклона образующей отвала ко дну борозды в пределах 130°-150° для оборачиваемости пласта и обеспечения необходимой степени крошения почвы при работе в различных почвенно-климатических условиях.
Установка на стойку рабочего органа для работы в режиме отвальной обработки почвы с двух сторон съемных, выполненных воедино право- и левооборачивающих с регулируемой рабочей поверхностью отвалов винтового типа со сплошной или планчатой рабочей поверхностью, а также установка на башмак рабочего органа правого и левого заплужников с регулируемой поверхностью позволяет обеспечивать оборот пласта в собственной борозде на 180°. Однако при изменении свойств почвы (влажности и твердости почвы) качество оборота пласта и крошение почвы нарушается, что вызывает необходимость регулирования угла наклона вертикальных образующих отвала к дну борозды. Проведенные расчеты показывают, что данный угол для обеспечения оборота пласта и крошения почвы в пределах агродопуска должна регулироваться в пределах от 130° до 150°. При угле наклона менее 130° не происходит полного оборота пласта, а при угле более 150° верхние обрезы отвалов соприкасаются с поверхностью поля, что приводит при максимальной глубине обработки к сгруживанию почвы и забиванию рабочего органа. Для проведения такой регулировки в конструкции отвала предусмотрены винтовые стяжки, которые соединяют задние концы верхних и нижних обрезов крыла отвалов и задний конец заплужников. Они одновременно увеличивают жесткость конструкции отвалов и заплужников в процессе обработки почвы.
Установка на верхней поверхности лемехов съемных рыхлителей с возможностью регулирования их расположения относительно продольной оси на угол ±10° позволяет повысить степень крошения почвы при безотвальной и отвальной обработках, причем установлено, что при увеличении угла больше 10° влево или вправо от продольной оси крошение почвы увеличивается незначительно, а увеличивается общее тяговое сопротивление рабочего органа.
Установка съемного щелереза с долотом и пружинным предохранителем обеспечивает разуплотнение подпахотного слоя в соответствии с технологией обработки, на глубину 10…15 см, и одновременно создает вибрацию стойки щелереза при изменении свойств почвы, что снижает тяговое сопротивление рабочего органа.
На фиг. 1 изображена схема универсального комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа, вид сверху.
На фиг. 2 изображена схема универсального комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа, вид сбоку с разрезом.
На фиг. 3 универсального комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа, вид снизу.
На фиг. 4 изображено крепление заплужника и щелереза с пружинным предохранительным устройством к башмаку.
Универсальный комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган при выполнении безотвальной обработки почвы включает (фиг. 1, 2, 3) стойку с подпятником 1 к которому при помощи болтов прикреплен башмак 2. К башмаку 2 при помощи болтов прикреплены правый 3 и левый 4 лемеха и долото 6. Для лучшего рыхления и крошения связных и уплотненных почв сверху лемехов крепятся съемные рыхлители 5 с возможностью их регулирования относительно продольной оси на угол ±10° за счет перестановки их болтового крепления на сквозных отверстиях 14, просверленных на лемехах и башмаке (положения рыхлителя 5' и 5'').
Для разуплотнения подпахотного горизонта одновременно с безотвальной обработкой установлен съемный щелерез 9 с долотом 10, который крепится к башмаку 2 рабочего органа через шарнир 11 с пружинным предохранителем 12 (фиг. 2, 3,4).
При выполнении отвальной обработки почвы на стойку 1 универсального комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа одевается и крепится при помощи двух болтов 17 съемные, выполненные воедино, право- и левооборачивающие с регулируемой рабочей поверхностью отвалы 8 и 8', укладывающие пласт в собственную борозду с оборотом пласта на 180°. При этом нижние обрезы отвалов состыкованы с верхней кромкой правого и левого лемехов 3 и 4 для обеспечения плавного перемещения пласта. При изменении свойств почвы (влажности и твердости почвы) качество оборота пласта и крошение почвы нарушается, что вызывает необходимость регулирования угла наклона вертикальных образующих отвала к дну борозды. Проведенные расчеты показывают, что данный угол для обеспечения оборота пласта и крошения почвы в пределах агродопуска должен регулироваться в пределах 130°-150°. Для перемещения нижней части пласта в противоположную сторону борозды к башмаку 2 одеваются и крепятся при помощи двух болтов 18 кронштейны 13 с правым 7 и левым 7' заплужниками. Для обеспечения жесткости конструкции и регулирования угла наклона вертикальных образующих отвала к дну борозды задние концы верхних и нижних обрезов крыла правого 8 и левого 8' отвалов и задние нижние части правого 7 и левого 7' заплужников связаны между собой регулируемыми по длине винтовыми стяжками 15 и 16.
1
2
1
2
1
3
Предлагаемый универсальный почвообрабатывающий рабочий орган для обеспечения выполнения агротехнических требований по обороту и крошению пласта при работе в различных почвенно-климатических зонах имеет следующие технические характеристики, соответствующие технологии обработки почвы (фиг. 1, 2, 3). Ширина захвата рабочего органа b=0,7…1,0 м, ширина захвата правой b и левой b лемехов b=b=0,35…0,5 м, глубина сплошной обработки рабочего органа a=0,2…0,3 м, глубина щелевания ниже плоскорезной лапы а=0,1…0,15 м, угол раствора лапы γ=72…90°.
Универсальный комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган работает следующим образом. Перед началом обработки почвы универсальный комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган подготавливают и регулируют в соответствии с заданным режимом обработки.
При безотвальной и отвальной способах обработки почвы для рыхления связных и уплотненных почв и интенсивного их крошения в зависимости от состояния почв к лемехам 3 и 4 (фиг. 1) крепятся съемные рыхлители 5 с возможностью их регулирования относительно продольной оси на угол ±10° за счет перестановки болта в отверстиях, просверленных на лемехах и башмаке. При этом для разуплотнения подпахотного горизонта и возможности накопления влаги от талых вод и ливневых дождей к башмаку 2 (фиг. 2, 3) шарнирно крепится съемный щелерез со стойкой 9, долотом 10 и пружинным предохранителем 12. При наезде на препятствие или забивании корневой системой растений или сорняков под воздействием возрастающей силы сопротивления стойка щелереза отклоняется назад и после преодоления препятствия или освобождения от сорняков под действием пружины предохранителя 12 (фиг. 4) стойка щелереза 9 возвращается в исходное положение. Пружинный предохранитель 12 одновременно служит вибратором и способствует снижению тягового сопротивления рабочего органа.
Для подъема нижнего задернелого слоя почвы вверх при первичной обработке земель и периодической (раз в 4…10 лет) заделки верхнего плодородного, насыщенного удобрениями слоя почвы вниз для усвоения корневыми системами растений, выполняется отвальная обработка почвы. Для этого к стойке с двух сторон установлены съемные, выполненные воедино, право- 8 и лево- 8' оборачивающие с регулируемой рабочей поверхностью отвалы со сплошной или планчатой рабочей поверхностью с углом наклона образующих отвала ко дну борозды, находящихся в пределах от 130° до 150°, для обеспечения оборота пласта и крошения в пределах агродопуска при изменении свойств почвы, а также к башмаку прикреплены правый 7 и левый 7' заплужники, перемещающие нижнюю часть пласта в противоположную сторону борозды, которые в процессе работы укладывают пласт в собственную борозду с оборотом пласта в 180°.
Аналогично безотвальной обработке при отвальной обработке почвы для разуплотнения подпахотного горизонта и возможности накопления влаги от талых вод и ливневых дождей к башмаку 2 (фиг 2, 3, 4) шарнирно крепятся съемный щелерез со стойкой 9, долотом 10 и пружинным предохранителем 12.
Таким образом, универсальный комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган позволяет выполнить с соблюдением агротехнических требований безотвальную и отвальную обработки почвы, в случае необходимости с дополнительным измельчением и крошением твердых и уплотненных почв за счет установки крошителей, а также разуплотнением подпахотного горизонта за счет установки щелереза с пружинным предохранительным устройством. Пружинный предохранитель при изменении свойств почвы одновременно служит вибратором и способствует снижению тягового сопротивления. Для лучшего оборота пласта и крошения почвы в задней части отвалов и заплужников установлены регулируемые по длине винтовые стяжки, которые регулируют угол оборота пласта.