Агрегат почвообрабатывающий

Полезная модель «Агрегат почвообрабатывающий универсальный» относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для основной обработки почвы, предназначенным для безотвального рыхления, отвальной гладкой вспашки дисковыми рабочими органами, в том числе дискования.
Известен плуг для гладкой пахоты (см. патент РФ №2154925), содержащий раму с направляющей, расположенный под углом 45° к продольной оси рамы и шарнирно соединенный с ней с возможностью поворота в горизонтальной плоскости для перевода вправо- и левостороннее положение брус, на котором жестко закреплены ротационные рабочие органы, причем шарнир поворота бруса выполнен подвижным вдоль продольной оси симметрии рамы и размещен в точке пересечения продольных осей симметрии рамы и бруса, причем направляющая рамы выполнена в виде прямолинейного поперечного бруса с дорожками, установленного в передней ее части.
К недостаткам данного средства можно отнести то, что брус с симметрично закрепленными ротационными рабочими органами на раме установлен в 2-х опорах (посредством шарнира и направляющей), поэтому в конце бруса необходима дополнительная опора - колесо. Также у него низкие функциональные возможности, в связи с тем, что плугом возможно только одну операцию. В том числе в описании конструкции плуга не оговаривалась возможность его перемещения по дорогам общего пользования без согласования с соответствующими надзорными органы, т.е. не указан поперечный габарит Плуга в транспортируемом положении.
Также известна Полезная модель «Плуг с поворотным брусом» (патент РФ на полезную модель №184196), включающей сварную оснащенную системой навески раму, выполненную из шарнирно соединенных между собой двух секций - неподвижной с передним брусом в виде дугообразной направляющей и подвижной в виде связанного с дугообразной направляющей и имеющего трубчатый квадратный профиль поворотного бруса с закрепленными на нем рабочими органами для оборота пласта, и механизм поворота, при этом рабочие органы для оборота пласта выполнены в виде двух сферических дисков со стойками и подшипниковыми узлами, при этом сферические диски установлены на кронштейнах симметрично относительно поворотного бруса и под углом 140-150° друг к другу, причем механизмом поворота выполнен в виде размещенного в прорези в задней части бруса водила, прикрепленного к каретке, оснащенной червячным электроприводом и шестерней, кинематически связанной с рейкой, закрепленной на жестко зафиксированном к раме с помощью П-образного кронштейна поперечном брусе, причем на П-образном кронштейне параллельно поперечному брусу шарнирно и с возможностью изменения высоты установлен прикатывающий каток, причем диски выполнены или сплошными или зубчатыми.
К недостаткам этого средства можно отнести также низкие функциональные возможности - чизельное рыхление, гладкая вспашка, прикатывание. Низкий ресурс подшипникового узла, из-за необходимости вращения дисков то в одну сторону, то в другую. В том числе в описании конструкции плуга не предусматривалась возможность его перемещения по дорогам общего пользования без согласования с соответствующими надзорными органами, т.е. не указан поперечный габарит Плуга в транспортируемом положении.
Известен также «Подшипниковый узел режущего механизма дисковой бороны» (патент РФ на полезную модель №179954), включающий корпус, ось, крышку и уплотняющий элемент, и три рядом стоящих и непосредственно примыкающих друг к другу одноразмерных шариковых подшипника.
К недостаткам относятся, то, что они применены только для дисковых борон.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является полезная модель «Плуг с поворотной балкой» (патент РФ на полезную модель №193872), представляющий собой оснащенные системой навески с агрегатированные друг с другом передний с чизельными рабочими органами брус, блок с поворотной балкой и прикатывающий каток, установленный с возможностью изменения высоты благодаря механизму подъема-опускания. При этом блок с поворотной балкой содержит сварную раму, представляющую собой шарнирно соединенные между собой две секции - неподвижную с дугообразной направляющей и механизмом поворота и подвижную секцию с закрепленными на ней рабочими органами для оборота пласта. Неподвижная секция сварена из стальных труб квадратного профиля и выполнена прямоугольной. Она оснащена смонтированными в ее передней и задней части дугообразными направляющими и приваренной поперечно центральной балкой с шарнирным узлом для шкворня. Подвижная секция также выполнена сварной из стальных труб квадратного профиля и в виде прямоугольной рамы, содержащей два параллельных бруса с поперечинами. Эта секция в центре оснащена шкворнем являющимся частью механизма поворота, а также приваренными на передней и задней поперечинах кронштейнами с блоками движения, катки которых размещены в дугообразных направляющих, смонтированных в передней и в задней части неподвижной секции. Брусья подвижной секции (левый и правый) оснащены симметрично размещенными стаканами. В стаканах шарнирно смонтированы рабочие органы, выполненные в виде парно установленных сферических дисков типа «ромашка» под углом 140-150° друг к другу, оснащенных подшипниковыми узлами и стойками, устанавливаемых симметрично относительно осей шкворня и подвижной секции, а точки пересечений их проекций размещены по следу долот чизельных рабочих органов. Стаканы оснащены секторами-регуляторами, а стойки оснащаются сверху рычагами, которые связаны штифтами, с тягами, выполненными в виде пластин. Рычаги имеют отверстия для фиксации тяг совместно со стойками и служат для изменения секторами-регуляторами угла атаки дисков, соответственно, для правого и левого ряда, по отношению к продольной оси дисков.
Механизм поворота поворотной балки оснащен смонтированным на средней балке неподвижной секции рамы гидроприводом, который через рычаг связанный со шкворнем, обеспечивает повороты балки влево или вправо на 45°.
Недостатками «Плуга с поворотной балкой» являются низкие функциональные возможности блока с поворотной балкой, потому что им возможно осуществление только одной операции - гладкой вспашки; нет возможности повышения производительности, так как нельзя удлинить балку; также не предусмотрена возможность перемещения блока с поворотной балкой по дорогам общего пользования без согласования с соответствующими надзорными органами, потому что не указан поперечный габарит «Блока с поворотной балкой» в транспортируемом положении.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей поворотной балки плуга, повышение надежности, повышение его производительности и обеспечение возможности перемещения «Блока с поворотной балкой» по дорогам общего пользования без согласования с соответствующими надзорными органами.
Технический результат достигается тем, что в агрегате почвообрабатывающем, включающем оснащенные системой навески и сагрегатированные между собой, передний брус с чизельными рабочими органами, поворотную балку прикатывающий каток, установленный с возможностью изменения высоты благодаря механизму подъема-опускания, поворотная балка которого представляет собой шарнирно соединенные между собой две секции - неподвижную, с рамой в виде сваренного из стальной трубы квадратного профиля прямоугольника с приваренными в ее передней и задней части дугообразными направляющими, и центральной балкой с шарнирным узлом для шкворня, подвижную, с рамой в виде сваренного из стальной трубы квадратного профиля прямоугольника, содержащего два параллельных бруса, поперечины, шкворень в центре, кронштейны на передней и задней поперечинах с блоками движения в виде роликов, размещенных в дугообразных направляющих, стаканы, смонтированные симметрично на левом и правом брусе, рабочие органы, в виде парно установленных сферических дисков под углом 140-150° друг к другу, оснащенных подшипниковыми узлами и стойками, шарнирно установленных в стаканах, причем точки пересечений проекций дисков размещены по следу долот чизельных рабочих органов, механизм регулировки угла атаки дисков с помощью секторов-регуляторов, рычагов приваренных к стойкам, тяг с отверстиями и фиксирующих штифтов, и механизм поворота поворотной балки смонтированный на центральной балке неподвижной секции рамы и оснащенный гидроцилиндром, связанным через рычаг со шкворнем, при этом, согласно полезной модели, рама неподвижной секции поворотной балки выполнена в виде квадрата с размерами 2400×2400 мм, в который вписано направляющее кольцо швеллерообразного сечения, с разрывом в зоне поперечного диаметра, для обеспечения монтажа роликов блоков движения подвижной секции, которая выполнена съемной и взаимозаменяемой на более длинную и с увеличенным в зависимости от ширины захвата количеством рабочих органов, причем стойки рабочих органов оснащены подшипниковыми узлами, содержащих корпус, ось, крышку, уплотняющий элемент и расположенные рядом стоящие и непосредственно примыкающие друг к другу одноразмерные три шариковых подшипника, и дополнительными размещенными диаметрально противоположно рычагами, а тяги с левой и правой стороны оснащены талрепами, кроме того рамы подвижных и неподвижной секций оснащены отверстиями для фиксации стопорными пальцами в продольном положении и в поперечном положении, а центральная балка неподвижной секции размещена продольно и оснащена фиксатором-подхватом для закрепления гидроцилиндра в нерабочем положении, при трасформации подвижной секции для транспортирования и для выполнения операции дискования.
Новыми элементами является то, что рама неподвижной секции поворотной балки выполнена в виде квадрата с размерами 2400×2400 мм, в который вписано направляющее кольцо швеллерообразного сечения, с разрывом в зоне поперечного диаметра, для обеспечения монтажа роликов блоков движения подвижной секции, которая выполнена съемной и взаимозаменяемой на более длинную и с увеличенным в зависимости от ширины захвата количеством рабочих органов, причем стойки рабочих органов оснащены подшипниковыми узлами, содержащих корпус, ось, крышку, уплотняющий элемент и расположенные рядом стоящие и непосредственно примыкающие друг к другу одноразмерные три шариковых подшипника, и дополнительными размещенными диаметрально противоположно рычагами, а тяги с левой и правой стороны оснащены талрепами, кроме того рамы подвижных и неподвижной секций оснащены отверстиями для фиксации стопорными пальцами в продольном положении и в поперечном положении, а центральная балка неподвижной секции размещена продольно и оснащена фиксатором-подхватом для закрепления гидроцилиндра в нерабочем положении, при трансформации подвижной секции для транспортирования и для выполнения операции дискования.
Сущность полезной модели «Агрегат почвообрабатывающий универсальный» представлена на чертежах: где на фиг. 1 - изображен рисунок агрегата; на фиг. 2 - поворотная балка при вспашке, вид сверху; на фиг. 3 - поворотная балка при дисковании, вид сверху; на фиг. 4 - поворотная балка при дисковании, вид сбоку; на фиг. 5 - поворотная балка при транспортировке, вид сверху.
Полезная модель содержит оснащенные системой навески 1 и агрегатированные между собой, передний с чизельными рабочими органами брус 2, поворотную балку 3 и прикатывающий, установленный с возможностью изменения высоты благодаря механизму подъема-опускания 4, каток 5. Поворотная балка 3 представляет собой шарнирно соединенные между собой две секции - неподвижную, подвижную и механизм поворота. Рама 6 неподвижной секции выполнена в виде сваренного из стальной трубы квадратного профиля квадрата с размерами 2400×2400 мм. В квадрат вписано направляющее кольцо 7 швеллерообразного сечения, с разрывом 8 в зоне поперечного диаметра. Разрыв 8 необходим для обеспечения монтажа роликов 9 блоков движения подвижной секции. Подвижная секция оснащена рамой 10 в виде сваренного из стальной трубы квадратного профиля прямоугольника, содержащего два параллельных бруса 11, центральной поперечины 12, со шкворнем 13 в центре, поперечин 14, 15 для крепления на них кронштейнов 16 с блоками движения с роликами 9, размещаемых в направляющем кольце 7. На левом и правом брусе смонтированы симметрично стаканы 17, в них шарнирно размещены стойки 18 рабочих органов. Рабочие органы смонтированы в виде парно размещенных сферических дисков 19, 20 типа «ромашка» под углом 140-150° друг к другу. Точки пересечений их проекций размещены по следу долот чизельных рабочих органов бруса 2. Кроме этого, стойки 18 рабочих органов оснащены подшипниковыми узлами 21, содержащих корпус, ось, крышку, уплотняющий элемент и расположенные рядом стоящие и непосредственно примыкающие друг к другу одноразмерные три шариковых подшипника (на схеме не показаны). Для регулировки угла атаки дисков 19, 20 применены два сектора-регулятора 22, являющиеся указателем необходимых углов, также рычаги 23, 24 приваренные диаметрально противоположно к стойкам 18, две тяги 25 с отверстиями и фиксирующими штифтами, оснащенные для облегчения регулировки двумя талрепами 26. На центральной балке 27 приваренной к неподвижной секции рамы 6 имеется шарнирный узел 28 для шкворня 13, а также смонтирован механизм поворота поворотной балки 3 в виде гидроцилиндра 29 связанного с рычагом 30, которым оснащен шкворень 13. Рама 6 неподвижной секции оснащены отверстиями 31, а рама 10 подвижной секции ответными отверстиями 32 для фиксации стопорными пальцами 33 в продольном положении и в поперечном положении. Центральная балка 27 на раме 6 размещена продольно и оснащена кронштейном для закрепления гидроцилиндра 29 и фиксатором-подхватом 34 при его переводе в нерабочее положение, при трасформации подвижной секции для транспортирования и для выполнения операции дискования.
Работа агрегата почвообрабатывающего универсального осуществляется следующим образом. В поле при движении трактора с навешенным при помощи навески 1 агрегатом, его чизельные рабочие органы, размещенные на переднем брусе 2, осуществляют безотвальное рыхление на глубину от 20 см и более (30-40 см). Далее с помощью поворотной балки 3 этот взрыхленный слой почвы подвергается гладкой вспашке, а затем дополнительно разрыхляется и уплотняется имеющим возможность изменения высоты благодаря механизму подъема-опускания 4, катком 5. Гладкая вспашка осуществляется за счет того, что в раме 6 неподвижной секции, в направляющих в виде швелеобразного кольца 7 с разрывом 8, размещена на роликах 9 блоков движения 16 рама 10 подвижной секции, которая с помощью гидроцилиндра 29, рычага 30 и установленного шарнирно в центральной балке 27 шкворня 13 может поворачиваться на угол α в пределах от +45° до -45° в обе стороны относительно направления движения поворотной балки 3. При этом на левом и правом брусе 11 в стаканах 17 смонтированы стойки 18 рабочих органов в виде парно размещенных сферических дисков 19, 20 типа «ромашка» под углом 140-150° друг к другу, а точки пересечений их проекций размещены по следу долот чизельных рабочих органов бруса 2. Причем переход подвижной секции поворотной балки 3 из левого положения в правое осуществляется при выведенных из почвы всех рабочих органов в момент разворота в конце загона.
Для выполнения операции дискования (дискового боронования) необходима трансформация поворотной балки 3. При трансформации для дискования гидроцилиндр 29 отсоединяется от рычага 30 шкворня 13 и закрепляется в фиксаторе-подхвате 34. Далее от тяги 25 с одной стороны рамы 10, т.е. на любом одном брусе 11 отсоединяются рычаги 23 стоек 18, которые затем разворачиваются в стаканах 17 с помощью приваренных диаметрально противоположно рычагов 24 на 180°. Далее уже рычаги 24 фиксируются на тяге 25, а с помощью талрепов 26, секторов-регуляторов 22 осуществляется регулировка углов атаки дисков 19 или 20. Затем рама 10 с помощью роликов 9 в кольце 7, шкворня 13 в шарнирном узле 28 вручную поворачивается в поперечное положение к направлению движения и фиксируется стопорными пальцами 33 в отверстиях 32 рам 10 и 6 соответственно подвижной и неподвижной секций. Таким образом, с помощью трансформации получаем вместо плуга двухрядный дискатор, с помощью которого вместо вспашки можно осуществлять дисковое лущение или боронование.
В полезной модели предусмотрена возможность транспортировки поворотной балки 3 по дорогам общего пользования без согласования с соответствующими надзорными органами. Для чего также производится ее трансформация. При этом гидроцилиндр 29 также отсоединяется от рычага 30 шкворня 13 и закрепляется в фиксаторе-подхвате 34 на центральной балке 27. Далее рама 10 устанавливается продольно и также фиксируется стопорными пальцами 33 в отверстиях 32 рам 6 и 10 соответственно неподвижной и подвижной секций. При этом нет зависимости, на какие технологические операции трансформирована поворотная балка 3, так как ее ширина равна 2400 мм.
Благодаря тому, что рама 10 содержит центральную поперечину 12, на которой закреплен шкворень 13, и поперечины 14 и 15, на которых закреплены кронштейны с блоками движения 16 оснащенных роликами 9, в том числе благодаря тому, что в раме 6 в направляющем кольце 7 имеются разрывы 8 необходимые для монтажа роликов 9. Также благодаря тому, что шкворень вставляется в шарнирный узел 28 на центральной балке 27, подвижная секция выполнена съемной. Тогда ее можно выполнить взаимозаменяемой с более длинной рамой 10 с увеличенным количеством рабочих органов в виде стаканов 17, стоек 18, дисков 19 и 20 (на схемах не показано). Таким образом, можно регулировать производительность в зависимости от ширины захвата.
В связи с тем, что стойки 18 рабочих органов оснащены подшипниковыми узлами 21, выполненных согласно патенту РФ на полезную модель №179954, их эксплуатационная надежность значительно выше существующих, благодаря простоте и взаимозаменяемости.
Таким образом, предлагаемый агрегат почвообрабатывающий универсальный обеспечит расширение функциональных возможностей поворотной балки плуга, повышение надежности, повышение его производительности и обеспечение возможности перемещения «Блока с поворотной балкой» по дорогам общего пользования без согласования с соответствующими надзорными органами.