ЗУБОВАЯ БОРОНА

Техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к машинам для поверхностной обработки почвы.
Известна тяжелая зубовая борона БЗТС-1,0, содержащая прямоугольные планки, на пересечении которых по схеме зубового поля бороны закреплены зубья. Зубья в сечении имеют квадратную форму. Их располагают ребром по направлению движения (см. Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - Пятое изд., Перераб. и доп. - М.: Колос, 1983. - 495 с.).
Недостатком зубовой бороны БЗТС-1,0 является то, что боронование сопровождается большим выдергиванием растительных остатков или надрывом их корневой системы, вызывающим дополнительную неустойчивость движения бороны при различном сопротивлении почвы в рядках. Это сопровождается забиванием поверхности зубьев, а также межзубного пространства растительными остатками, причем сначала повышается тяговое сопротивление, что приводит к выглублению зубьев, а затем образуется просто след на поверхности почвы.
Известна борона с зубьями, каждый из которых имеет форму эллиптического цилиндра, основа которого выполнена в соотношении малой оси к большой, равным 1:5 (Борона: А.с. №1625343, МПК А01В 19/02, опубл. 07.02.91 г., бюл. №5).
Недостатком известной бороны является то, что эллиптические боковые рабочие поверхности зубьев повышают деформацию почвы в горизонтальной плоскости, однако закругленная передняя часть зубца вызывает в почве значительную деформацию смятия. В результате чего частицы почвы уплотняются, образуя локальные твердые крупные механические структуры, не обеспечивая достаточного крошения почвы.
Наиболее известным и близким по технической сути к предлагаемому техническому решению является зуб бороны конструкции Буркова Л.Н., имеющей зубья с рабочими кромками, которые выполнены в виде симметрично отогнутых в продольно-вертикальной плоскости относительно направления движения криволинейных рабочих частей (Зуб бороны конструкции Буркова Л.Н.: патент России №2243632, А01В 23/02 2005 г.).
Недостатком зуба бороны конструкции Буркова Л.Н., которая принята за прототип, является то, что он не обеспечивает устойчивое разрыхление почвы, а при соприкосновении с большими комьями почвы такой процесс боронования сопровождается изломом зубьев.
Техническим результатом является повышение эффективности рыхления почвы, а также ее плодородия за счет усиления интенсивности крошения и уменьшения диаметра комков, а также отделения пожнивных остатков растений и заделки их в почву.
Зубовая борона содержит раму сварной конструкции из труб квадратного сечения, на которой расположены четыре ряда дисковых и зубовых рыхлителей по схеме зубового поля бороны, при этом рыхлители второго и третьего ряда выполнены в виде установленных на раме двойных выпуклых дисков с противоположными выпуклостями каждого ряда под углом атаки 15-20°, а каждый из зубьев всех рядов выполнен в виде зубчатого ножа, рабочая кромка которого в вертикальной плоскости имеет форму логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны к направлению движения.
Совокупность вышеуказанных существенных признаков является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата - повышения эффективности рыхления почвы, а также ее плодородия, за счет уменьшения диаметра комков при их интенсивном крошении зубовой поверхностью зубьев, отделения пожнивных остатков растений дисковыми рыхлителями и заделки их в почву. Совокупность существенных признаков не выявлена в известных источниках информации, поэтому является новой..
Полезная модель иллюстрирована чертежами (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3). На фиг. 1 изображена зубовая борона, вид сверху и сзади; на фиг. 2 - зубец, вид спереди и сбоку; на фиг. 3 - дисковые рыхлители, вид спереди и сбоку.
Зубовая борона (фиг. 2) содержит раму 1 сварной конструкции из труб квадратного сечения 2 с зубьями, которые образуют зубовое поле бороны. На раме 1 расположены первый 3 и четвертый 4 ряды зубовых разрыхлителей 5, причем каждый из них выполнен в виде зубчатого ножа 6 (фиг. 2), рабочая кромка 7 которого имеет форму логарифмической кривой 8 с положительной выпуклостью кривизны к направлению движения. Дисковые рыхлители 9 второго 10 и третьего 11 рядов выполнены в виде установленных на поворотной раме 12 (фиг. 3) двойных выпуклых дисков 13 с противоположными выпуклостями 14 каждого ряда под углом атаки в диапазоне от 15 до 20°. На каждом дисковом рыхлителе 9 между дисками 13 установлены сменные зубья 15.
Работает борона следующим образом. В начале движения бороны вдоль поля давление, возникающее под действием ножа 6 с зубчатой лобовой поверхностью формы логарифмической кривой 8 с положительной выпуклостью кривизны к направлению движения, достаточно для первичной деформации почвы, а также минимизирует сопротивление проникновению зубовых разрыхлителей 5 в почву. С увеличением количества комков перед зубчатым ножом 6 зубового рыхлителя 5 возникает многоконтактное их взаимодействие с рабочей кромкой 7, что обеспечивает эффект перетирания комков, уменьшая их диаметр. Дальнейшее рыхление почвы обеспечивают второй 10 и третий 11 ряды дисковых рыхлителей 9, причем второй 10 ряд работает в развал, а третий 11 ряд в свал. Заглубление дисковых рыхлителей 9 на глубину до 10 см обеспечивает угол атаки 15-20°. При движении бороны диски 13, сцепляясь с почвой, вращаются. Диски 13 отрезают полосу почвы, отделяют пожнивные остатки растений и поднимают их на внутреннюю сферическую поверхность 16 дисков 13. Затем почва с остатками растений с некоторой высоты падает и отводится дисками 13 в сторону. Вследствие перемещения по внутренней сферической поверхности 16 дисков 13 и последующего падения почва крошится, частично переворачивается и смешивается с остатками растений. Это обеспечивает ускорение гумусообразования за счет сохранения влаги и интенсивного смешивания остатков растений с почвой.
Таким образом, предложенная зубовая борона позволяет повысить эффективность рыхления почвы, а также ее плодородие за счет уменьшения диаметра комков при их интенсивном крошении лобовой поверхностью зубьев, отделения пожнивных остатков растений дисковыми рыхлителями и заделки их в почву на глубину до 10 см.