ОБЪЕМНЫЙ МЕЛИОРАТИВНЫЙ РЫХЛИТЕЛЬ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства, в частности к мелиоративным почвообрабатывающим орудиям для глубокой обработки тяжелых уплотненных почв без оборота пласта.
Известны рабочие органы для глубокого рыхления почвы, содержащие раму, на которой установлены наклонные под определенным углом к горизонту в пространстве стойки с боковыми ножами, которые в нижней части соединены рыхлящими лемехами, оборудованными подрезающим ножом, (SU №704488, кл. А01В 13/16, 1979 - аналог). Основными недостатками данного рабочего органа являются: повышенная энергоемкость процесса; неравномерное разрыхление обрабатываемого слоя грунта по глубине: в верхней части образуются глыбы недопустимых по агротехническим требованиям для данных орудий размеров, а в нижнем слое происходит частичное уплотнение почвы.
Известно также орудие для глубокой обработки почвы, состоящее из рамы и рабочего органа, выполненного в виде цилиндрического кольца. Торцевые участки которого, снабжены замкнутыми режущими кромками односторонних лезвий, для подрезания грунта, (RU №2116011, кл. А01B 13/16, 1998 - прототип). Недостатком этого орудия является повышенная энергоемкость процесса; заполнение внутреннего пространства кольца разрыхленной почвой; увеличение сил трения почвы о поверхность кольца; значительная выпуклость разрыхленной полосы почвы.
Цель изобретения - повышение однородности разрыхления по всему обрабатываемому профилю почвы, уменьшение размеров почвенных агрегатов в верхнем слое и выравнивание поверхности почвы.
Поставленная цель достигается тем, что лемех, соединяющий в нижней части боковые стойки, вынесен вперед относительно режущих кромок боковых стоек, боковые стойки выполнены криволинейной параболической формы, при этом верхняя часть боковых стоек плавно закруглена во внутреннее пространство рабочего органа на высоту 0,8…0,85 от глубины рыхления, а на П-образной раме, соединяющей в верхней части боковые стойки с помощью кронштейнов установлено дополнительное рабочее оборудование состоящее из дисков с ножами свободно вращающимися на гибкой оси в виде стального троса, положение которого может регулироваться по высоте в зависимости от физико-механических свойств грунта при помощи винтового натяжного устройства.
Конструкция объемного мелиоративного рыхлителя с дополнительным оборудованием поясняется чертежами, где
фиг.1. - объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием, общий вид;
фиг.2 - объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием вид справа на фиг.1;
фиг.3 - объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием, вид сверху на фиг.1;
фиг.4 - объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием, увеличенный фрагмент на фиг.1;
фиг.5 - объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием, увеличенный фрагмент на фиг.3;
фиг.6 - объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием, вид А на фиг.5.
Объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием представляет собой сварную пространственную конструкцию, содержащую в себе две боковые наклонные криволинейные режущие стойки параболической формы 2, соединенные между собой в нижней части лемехом 1. вынесенным вперед относительно режущих кромок боковых стоек. В верхней части боковые стойки плавно закруглены во внутреннюю часть пространства рабочего органа на высоту 0,8…0,85 от глубины рыхления, что объясняется такой величиной подъема почвы, между боковыми стойками в процессе рыхления. и соединены П-образной сварной рамой 3. На П-образной раме соединяющей сверху боковые стойки, установлено дополнительное оборудование для измельчения крупных агрегатов почвы, представляющее собой ряд рыхлящих дисков 4, вращающихся на гибкой оси 5 из стального троса. К концам троса присоединены специальные винты 6 для закрепления его в кронштейнах рамы 7. Винты 6 позволяют регулировать положение троса с дисками по высоте за счет его натяжения, обеспечивая дополнительное рыхление по всей ширине обработки почвы. Диски расположены над открытой частью боковых стоек на расстоянии примерно 200…-250 мм друг от друга. Каждый диск установлен на стальной втулке 8 с зазором, стальные диски закреплены на тросе неподвижно, боковые смещения диска ограничивают стопорные кольца
9. В ступицах дисков установлены подшипники скольжения из серого чугуна
10. В зависимости от физико-механических свойств почвы происходит подъем разрыхленного слоя на различную высоту. Рыхлящие диски свободно вращаются относительно гибкой оси за счет взаимодействия ножей дисков с агрегатами почвы. Объемный мелиоративный рыхлитель с дополнительным оборудованием работает следующим образом:
При поступательном движении рабочего органа под действием тягового усилия происходит отделение объема почвы от массива за счет резания лемехом и боковыми стойками. Рыхление почвы осуществляется за счет определенных углов установки лемеха и боковых стоек. При работе устройства происходит постепенное отделение объема почвы от массива сначала выступающей за режущие кромки боковых стоек передней частью лемеха, при этом образуется лидирующая зона деформации и разрушение массива, почва смещается вверх и вперед. Далее в работу включаются боковые стойки, постепенно врезаясь в почву, начиная с нижней части, примыкающей к лемеху. В верхней части закругленные во внутреннюю поверхность боковые стойки создают дополнительную зону сжатия для уже разрыхленного грунта, что способствует более интенсивному разрушению агрегатов почвы больших размеров. Углы резания боковых стоек и лемеха, углы наклона стоек к горизонту, а также радиусы кривизны верхней части боковых стоек обеспечивают разрушение массива почвы за счет сложного взаимодействия составляющих усилия резания. Криволинейная форма боковых стоек обеспечивает более равномерное распределение сопротивления рыхлению по всей глубине, при достаточной ширине захвата в зоне лемеха. На максимальной глубине ширина рабочего органа минимальная, но плотность почвы наибольшая. По мере уменьшения глубины ширина рабочего органа плавно увеличивается, а плотность уменьшается. Нелинейное увеличение ширины рабочего органа в верхней части (на минимальной глубине) способствует более эффективному рыхлению в средней части массива, а также ограничивает смещение разрыхленной почвы на необработанный массив. Эта особенность конструкции способствует большей жесткости и уменьшает габариты по ширине по сравнению с аналогом.
При глубоком рыхлении происходит интенсивная деформация и разрушение большого слоя почвы, что приводит к появлению на поверхности агрегатов почвы различного размера, кроме этого, сечение разрыхленной полосы в средней части более выпуклое. Верхняя часть боковых стоек воздействует на массив разрыхленного грунта, что способствует дополнительному измельчению крупных агрегатов почвы, дополнительное рабочее оборудование в виде троса с дисками разравнивает поверхность полосы и дополнительно измельчает агрегаты почвы больших размеров, делая поле более пригодным для работы сельскохозяйственных машин.
Технический и технологический результат, получаемый от изобретения обеспечивается тем, что криволинейная параболическая конфигурация боковых стоек, способствует созданию радиально-направленных сил, которые дополняют подъемные силы лемеха и заставляют более интенсивно взаимодействовать между собой перемещающиеся пласты грунта, что способствует более равномерному разрыхлению по всей ширине и глубине. Плавно закругляющаяся, сужающаяся во внутреннее пространство рабочего органа верхняя часть боковых стоек способствует созданию дополнительных радиально направленных сил, воздействующих на предварительно разрыхленную верхнюю часть обработанного пласта почвы, что приводит к более интенсивному воздействию на агрегаты почвы. Дополнительное рабочее оборудование в виде троса с рыхлящими дисками обеспечивает равномерное рыхление верхнего слоя почвы по ширине захвата, и уменьшает ее выпуклость, а также способствует уменьшению ветровой и водной эрозий, обеспечивая, таким образом, агротехнические требования.