Комбинированный вертикально-фрезерный агрегат

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно,  к комбинированным почвообрабатывающим машинам с одновременным внесением жидких минеральных, органоминеральных (гуминовых) удобрений или пестицидов при возделывании пропашных культур, в частности, картофеля.
Известны в России и за рубежом вертикально-фрезерные культиваторы (доминаторы) для сплошной предпосевной обработки почвы. Данные культиваторы обладают хорошим измельчением почвы глубиной до 30 см без активного ее перемешивания между горизонтальными слоями и отсутствия выноса влажной почвы, не забиваются при их работе и обеспечивают последующее выравнивание и прикатывание почвы (Вертикально-фрезерные (роторные) культиваторы. Каталог сельхозтехники: ООО «АГРОСЕРВЕР»(г. Санкт-Петербург); ООО «Агросистема» (г. Краснодар»); ООО «Ньютехагро» (г. Воронеж).
Фрезерный культиватор представляет собой полый корпус коробчатой формы, внутри которой расположены цилиндрические шестерни в горизонтальной плоскости, каждая из которых закреплена на вертикальном валу, соединенных в нижней части рабочими органами в виде П-образных ножевых рыхлителей почвы. Привод цилиндрических шестерен осуществляется через конический редуктор от ВОМ трактора.
Основным недостатком фрезерных культиваторов является высокая их энергоемкость, вследствие которой имеют ограниченную рабочую скорость движения, ширину захвата и их производительность. Выпускаемые в России культиваторы  КВФ-2,8 (доминаторы)  не удовлетворяют требованиям надежности и ремонтопригодности вследствие большой трудоемкости замены вышедших из строя зубчатых шестерен и подшипников.  В зарубежных моделях культиваторов CELLI, TOSCANO, RABEWEPK-PKE, AmazoneRE/KG, Zipkon и др. корпусы взамен болтовых соединений выполнены  в виде сварной конструкции из толстых стальных листов толщиной 6-8 мм, при этом оснащены механизмами циркуляции, охлаждения и очистки масел. Данная конструкция обеспечивает повышение надежности и ремонтопригодности, однако возрастает стоимость культиваторов.
Для снижения энергоемкости обработки почвы для  возделывания пропашных культур известно техническое решение рассматриваемого роторного культиватора, в котором ножевые П-образные рыхлители используются только в центральных рядках будущих растений (картофеля), между которыми установлены стрельчатые лапы, подрезающие верхний слой почвы(Н.Н. Малыгина. Устройство для обработки почвы. //Сельский механизатор. 2010 г. - №2 с.5. ( Патент RU № 64847, А01В33/06, 2006). Устройство для обработки почвы, 2007 г.). Однако известное конструктивное устройство культиватора остается низкой ремонтопригодностью. Так, например, при поломке одной  из большого числа шестерен или подшипников, становится трудоемкой ремонт культиватора из-за разборки корпуса и слива масла из емкости. Особенно острым становится проблема их ремонта в период ограниченного агротехнического срока обработки почвы. Рассматриваемые роторные культиваторы не обеспечивают их агрегатирования при совместной технологии обработки почвы и внесения средств химизации, в том числе минеральных и органоминеральных (гуминовых) удобрений. Совместные технологические операции в растениеводстве способствуют снижению затрат на возделывание сельскохозяйственных культур. В настоящее время комбинированные агрегаты  широко используют в совокупности культиваторов со стрельчатыми лапами для сплошной предпосевной подготовки почвы с одновременным внесением жидких удобрений (модели RBC-3C1; ПЖУ; АВА-8; ОД-650; ОКЖ-5,6; ММТ-480 и др.)
Известно, что применение жидких минеральных удобрений более эффективно по сравнению с твердыми видами удобрений, при этом снижение затрат применения средств химизации обеспечивается за счет  их внутрипочвенного ленточного и локального внесения в почву.  Агрегатированные культиваторы типа КВН и КМО используются для подкормки и оставшейся части внесения минеральных удобрений в гребни возделываемого картофеля.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой  полезной модели является  культиватор-инжектор ротационный для подпочвенного ленточного внесения жидких удобрений с одновременным рыхлением почвы, содержащий коробчатую раму с редуктором, размещенную внутри ее цилиндрические шестерни на вертикальных валах с подшипниковыми опорами, в нижней части которых снаружи закреплены П-образные ножевые рыхлители, при этом на тракторе установлена  гидросистема с расходным баком жидких удобрений с контрольно-регулирующей аппаратурой, подающих удобрений через отверстия в полости роторов (патент RU № 178506, МПК А01 С 23/00,2006; А01В 33/06,2006; А01 В 63/4,2006; А01 В 63/111, 2006). Данный роторный фрезерный культиватор обеспечивает возможность  агрегатирования совместной технологии обработки почвы и внесения жидких удобрений. Однако это конструктивное решение остается высокоэнергоемким процессом обработки почвы по средством П- образных ножевых рыхлителей по всей ширине захвата культиватора.  При возделывании пропашных культур, в частности, картофеля, нет необходимости обеспечивать большую глубину обработки почвы между рядками будущих растений при расстоянии от 70  до 90 и более см. Другим недостатком этих культиваторов остается низкая надежность и высокая трудоемкость ремонта механизмов конструкции привода вращения рыхлителей.
Техническая задача полезной модели – снижение энергоемкости и повышение надежности агрегата.
Поставленная задача достигается тем, что вертикальнно-фрезерный агрегат, содержащий полый корпус, размещенные внутри него цилиндрические шестерни на вертикальных валах с подшипниковыми опорами, закрепленные на концах этих валов П-образные ножевые рыхлители, установленные между ними и закрепленные к раме стрельчатые лапы и подающие гидросистемой  через отверстия в полости роторов жидкие удобрения, согласно полезной модели, привод роторных рыхлителей культиватора осуществлен посредством закрепленных на раме конических редукторов, соединенных попарно  между собой и приводным коническим редуктором от ВОМ трактора горизонтальными валами, вращающиеся рыхлители соединены с  вертикальными выходными валами редукторов, перед рыхлителями размещены распылители с боковым ограничением распыла.
На фиг. 1 показан общий вид агрегата спереди, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Агрегат содержит раму 1, закрепленные на ней конические редукторы 2, 3, 4, 5 и 6, соединенные с горизонтальными валами через муфты 7. Приводной редуктор 4 соединен через карданный вал 8 с ВОМ трактора. Выходные вертикальные валы конических редукторов 2,  3, 5 и 6 соединены через отверстия рамы 1 с ножевыми рыхлителями 9. Между рыхлителями 9 и с внешней стороны крайних из них размещены  стрельчатые лапы 10 со стойками, закрепленными на задней стороне рамы 1. К этой раме 1 шарнирно соединен вращающийся  каток 11. Гидросистема агрегата включает  бак 12 для жидких удобрений, всасывающий их фильтр 13, гидравлический насос 14, блок клапанов 15 с манометром, гидромешалку16, шланги высокого давления17, распылители 18 и боковые ограничители распыла 19.
Агрегат работает следующим образом.
До начала работы агрегата определяется положение стрельчатых лап 10  для требуемого срезания поверхностного слоя почвы, осуществляется апробация и обкатка оборудования на холостом ходу, после чего заполняется жидкостной бак 12 и устанавливается требуемая норма расхода удобрений.
При работе агрегата в поле от ВОМ трактора через конический редуктор 6 осуществляется вращение рыхлителей 9 и обработка глубокого ленточного рыхления  почвы. При движении агрегата в промежутках между рыхлителями и с внешней стороны крайних из них стрельчатыми лапами 10 осуществляется срезание поверхностных слоев почвы и сорняков. Вращающийся под своим весом каток 11 осуществляет измельчение обрабатываемой почвы и  прикатывание поверхностного слоя, перед идущими впереди рыхлителями на поверхности почвы вносится минеральное удобрение распылителями 18, боковыми стенками 19 ограничивается их распыл.