ШИРОКОЗАХВАТНАЯ ПРУЖИННАЯ БОРОНА
WIDE-CUT SPRING HARROW

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы, например боронования.
Известно широкозахватное почвообрабатывающее орудие, содержащее прицепное устройство, соединенное с рамой, имеющей центральную часть, связанную с помощью шарнирных соединений с раздвижными боковыми частями, транспортные и опорные колеса и смонтированные на упомянутых частях рамы рабочие органы. Рама снабжена шарнирно установленной на ней подвижной стрелой, связанной тросом или тросами с раздвижными боковыми частями рамы посредством, по меньшей мере, одного компенсатора, обеспечивающего свободное возвратно-поступательное перемещение троса при изменении его длины, при этом компенсатор выполнен в виде, по меньшей мере, одного шкива, или ступенчатого шкива или в виде полиспаста, а шарнирные соединения центральной и боковых частей рамы выполнены в виде карданных шарниров. Рама снабжена механизмом фиксации поворотной стрелы в рабочем положении, раздвижные боковые части рамы в транспортном положении снабжены жесткой соединительной стяжкой, а в рабочем положении снабжены ограничителями поворота раздвижных боковых частей рамы, опорные и транспортные колеса установлены с возможностью свободного поворота (патент на полезную модель RU №101311).
Недостатками данного широкозахватного почвообрабатывающего орудия являются сложная конструктивно тросовая система фиксации боковых частей рамы, удерживающая их в рабочем положении и обеспечивающая их перевод из рабочего в транспортное положение с натяжением тросов в процессе движения, а также то, что рабочие органы - бороны, крепятся к консольным кронштейнам цепями, в результате чего в выполнении процесса боронования участвует только собственно вес самой бороны. Для боронования почвы с твердой поверхностной коркой или повышенной уплотненности использование таких бороновальных орудий невозможно.
Известна широкозахватная зубопружинная борона, содержащая прицепное устройство, соединенное с рамой, транспортные и рабочие колеса, на задней трубе рамы установлен средний поворотный брус с рабочими секциями, к которому через шарнирные соединения в виде карданных шарниров, расположенных на его концах, присоединены боковые поворотные брусья с рабочими секциями, крайние концы боковых поворотных брусьев соединены с передней частью рамы растяжками, состоящими из двух частей: передних - коротких, одними концами крепящихся к раме неподвижно, на вторых их концах смонтированы уловители и защелки, подвижность которых ограничивается пружинами, установленными на пальцах, соединяющих защелки с кронштейнами, смонтированными неподвижно на передних коротких частях растяжек, на пальцах пружин со стороны защелок установлены фиксаторы, выполненные в виде уголков с выемками, которыми они перед началом боронования зацепляются за канавки на пальцах, установленных непосредственно на кронштейнах, смонтированных на коротких частях растяжек и задних - длинных, одни концы которых соединены подвижно с П-образными поводками, установленными подвижно на раме, другие их концы подвижно закреплены на крайних концах боковых поворотных брусьях, задние - длинные, части растяжек рядом с вертикальными осями соединения этих частей растяжек с П-образными поводками расположены горизонтальные оси, внутренние концы защелок, посредством тросиков, через компенсационные пружины с ограничителями соединены со средним поворотным брусом, рабочие секции на среднем и боковых поворотных брусьях смонтированы посредством стяжных хомутов через упругие брусья, рабочие секции состоят из прямоугольных рамок со смонтированными на них подвижно трубами с кронштейнами, на которых установлены в определенном порядке парные пружинные зубья, кронштейны труб соединены между собой подвижно планкой, которая посредством талрепа фиксируется на прямоугольной рамке рабочей секции бороны (патент на изобретение RU 2488986).
Недостатками данной широкозахватной зубопружинной бороны является то, что установка рабочих секций на центральном и боковых поворотных брусьях посредством стяжных хомутов через упругие брусья обеспечивает копирование поверхности обрабатываемого поля только в пределах упругих возможностей брусьев, а так как неровности поверхности полей часто значительно превышает упругие возможности брусьев, то обрабатываемые поля этими орудиями имеют большую неравномерность их обработки по глубине вплоть до наличия участков, не подвергшихся боронованию полностью, что недопустимо.
Введение в конструкцию широкозахватных зубопружинных борон параллелограмных механизмов позволяет упростить процедуру регулировки глубины обработки поверхности поля и в целом упростить конструкцию самой широкозахватной зубопружинной бороны, исключив из нее механизмы регулировки рабочих колес по глубине на концах боковых поверхностных брусьев, а также механизмы регулировки и поворотные оси на центральных колесах.
Целью изобретения является повышение равномерности обработки полей по глубине при бороновании, упрощение процедуры регулировки рабочих органов и упрощение конструкции широкозахватной зубопружинной бороны.
Поставленная цель достигается тем, что в известной широкозахватной зубопружинной бороне, содержащей прицепное устройство, соединенное с рамой, транспортные и рабочие колеса, на задней трубе рамы установлен средний поворотный брус с рабочими секциями, к которому через шарнирные соединения в виде карданных шарниров, расположенных на его концах, присоединены боковые поворотные брусья с рабочими секциями, крайние концы боковых поворотных брусьев соединены с передней частью рамы растяжками, состоящими из двух частей передних - коротких, одними концами крепящихся к раме неподвижно, на вторых их концах смонтированы уловители и защелки, подвижность которых ограничивается пружинами, установленными на пальцах, соединяющих защелки с кронштейнами, смонтированными неподвижно на передних коротких частях растяжек, на пальцах пружин со стороны защелок установлены фиксаторы, выполненные в виде уголков с выемками, которыми они перед началом боронования зацепляются за канавки на пальцах, установленных неподвижно на кронштейнах, смонтированных на коротких частях растяжек и задних - длинных, одни концы которых соединены подвижно с Π-образными поводками, установленными подвижно на раме, другие их концы подвижно закреплены на крайних концах боковых поворотных брусьев, в задних - длинных, частях растяжек рядом с вертикальными осями соединения этих частей растяжек с Π-образными поводками расположены горизонтальные оси, рабочие секции на среднем и боковых поворотных брусьях смонтированы посредством стяжных хомутов, рабочие секции состоят из подвижных труб с кронштейнами, на которых смонтированы парные пружинные зубья, кронштейны труб соединены между собой подвижно планкой, достигается тем, что трубы с кронштейнами установлены подвижно в хомутах нижних брусьев пар параллелограмных механизмов, нижние брусья, посредством подвесок, задние из которых регулировочные и имеют систему отверстий и ограничительный паз, подвешены на верхних брусьях параллелограмных механизмов, подвижность нижних брусьев параллелограмных механизмов относительно верхних брусьев осуществляется пружинами, крайние положения которых ограничиваются пазами, расположенными в задних регулировочных подвесках, посредством пальцев закрепленных неподвижно на верхних брусьях параллелограмных механизмов, промежуточная подвижность нижних брусьев параллелограмных механизмов относительно верхних брусьев ограничивается пальцами-ограничителями, установленными в одних из пар отверстий системы отверстий задних регулировочных подвесок, а угол наклона зубьев парных пружин к поверхности обрабатываемого поля регулируется перестановкой крепления регулировочной пластины согласно ее системе отверстий посредством болта к нижней части рычага, который совмещен с ручкой регулировки угла установки зубьев парных пружин через регулировочную пластину, а второй конец регулировочной пластины подвижно закреплен в верхней части рычага соседней трубы, образуя жесткий треугольник.
Указанные отличия являются существенными, так как замена упругих брусьев на параллелограмные механизмы с пружиной позволяет копировать не только возвышенности на поверхности обрабатываемых полей, но и понижения, величина копирования которых определяется размерами подвесок параллелограмных механизмов, а сила, с которой зубья парных пружин давят на пониженную обрабатываемую поверхность состоит из собственного веса рабочих секций и жесткости пружин параллелограмных механизмов, которые передают на эти секции часть веса самой сцепки зубопружинной бороны, что обеспечивает значительно более равномерную обработку (боронование) неровных полей по глубине.
Перенос регулировки глубины обработки почвы с рабочих колес боковых брусьев и рамы на сами рабочие секции позволяет упростить конструкцию зубопружинной бороны, исключив эти механизмы из конструкции сцепки зубопружинной бороны, кроме того, это упрощает процедуру регулировки глубины обработки почвы, которая осуществляется в предлагаемой конструкции соответствующей перестановкой пальцев-ограничителей из одних отверстий в регулировочных подвесках в другие.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 и 2 изображена широкозахватная зубопружинная борона соответственно в транспортном и рабочем положениях, на фиг. 3 показана рабочая секция.
Широкозахватная пружинная борона состоит из рамы 1 с прицепным устройством 2, опирающуюся на два пневматических колеса 3, установленных на раме 1, на задней прямоугольной трубе 4 рамы 1 подвижно установлен средний поворотный брус 5, который на раме фиксируется гидроцилиндрами 6 и кронштейнами 7, закрепленными неподвижно на среднем поворотном брусе 5, по краям среднего поворотного бруса 5 смонтированы шарниры 8, выполненные в виде карданных шарниров, на которых установлены боковые поворотные брусья 9, на концах которых с торцов смонтированы рабочие колеса 10, а на передних стенках транспортные колеса 11, крайние концы боковых поворотных брусьев 9 соединены растяжками 12 с прицепным устройством 2 рамы 1, при этом растяжки 12 выполнены из 2-х частей: передних - коротких 13, которые одним концом крепятся неподвижно к прицепному устройству 2 рамы 1, а на вторых смонтированы уловители 14 и защелки 15 с пружинами 16 и фиксаторами 17, установленными на пальцах 18, соединяющих защелки 15 с кронштейнами 19, на которых установлены пальцы 20 с канавками; и задних - длинных 21, у которых передние концы соединены подвижно вертикальными осями 22 с Π-образными поводками 23, установленными подвижно на раме 1, за вертикальными осями 22 в задних - длинных, частях растяжек 21 расположены горизонтальные оси 24, а задние концы этих частей растяжек также подвижно смонтированы с боковыми поворотными брусьями 9, внутренние концы защелок 15 посредством тросиков 25 через компенсационные пружины 26 соединены со средним поворотным брусом 5. На среднем поворотном брусе 5 и боковых поворотных брусьях 9 смонтированы посредством стяжных хомутов 27 рабочие секции 28, состоящие из пары верхних брусьев 29 параллелограмных механизмов 30, на которых впереди посредством подвесок 31 и сзади посредством регулировочных подвесок 32 с ограничительным пазом 33 и системой отверстий регулировки глубины обработки почвы 34, а также пружин 35 смонтированы нижние брусья 36 параллелограмных механизмов 30, на нижних брусьях 36 подвижно в хомутах 37 смонтированы трубы 38 с рычагами 39, на которых в определенном порядке установлены парные пружинные зубья 40, трубы 38 через рычаг 39 соединены между собой планкой 41. Рычаг 39 на одной из труб 38 совмещен с ручкой 42 регулирования угла установки зубьев парных пружин 40. В нижней части рычага 39, который совмещен с ручкой 42 болтом 43, крепится регулировочная пластина 44 с системой отверстий для установки требуемого угла зубьев парных пружин 40, второй конец регулировочной пластины 44 соединен с верхней частью рычага 39, в месте его крепления к пластине 41 соседней трубы 38, образуя жесткий треугольник посредством, которого фиксируется угол установки зубьев парных пружин 40 (фиг. 3Б). Регулировочные подвески 32 ограничительным пазом 33 устанавливаются на пальцах 45, смонтированных неподвижно на верхних брусьях 29 параллелограмных механизмов 30, ограничительные пазы 33 ограничивают пределы хода нижних брусьев 36 прараллелограмных механизмов 30. Посредством перестановки пальцев-ограничителей 46 в системе отверстий регулировки глубины обработки почвы 34 регулировочных подвесок 32 производится изменение глубины боронований обрабатываемого поля парными пружинными зубьями 40, а их угол наклона к поверхности поля регулируется перестановкой крепления регулировочной пластины 44 согласно ее системе отверстий посредством болта 43 к рычагу 39, совмещенному с ручкой 42. Для обеспечения транспортирования зубопружинной бороны используется задний транспортный ограничительный трос 47.
Широкозахватная зубопружинная борона работает следующим образом. Перед началом боронования широкозахватную зубопружинную борону, находящуюся в транспортном положении в агрегате с трактором, устанавливают на краю поля, затем снимают задний транспортный ограничительный трос 47, после этого начинают движение агрегатом назад из-за того, что транспортные колеса 11 установлены под углом 1°-3° к направлению движения наружу, боковые поворотные брусья 9 с рабочими секциями 28 начинают раздвигаться, разворачиваясь по фронту до прямой линии, затем перестановкой пальцев-ограничителей 46 в отверстиях регулировочных подвесок 32 устанавливают необходимую глубину боронования обрабатываемого поля, а перестановкой крепления регулировочной пластины 44 в системе ее отверстий посредством болта 43 к рычагу 39 совмещенного с ручкой 42 устанавливают требуемый угол наклона зубьев парных пружин 40, после этого вытаскивают пальцы-фиксаторы (на фиг. не показаны), освобождая тем самым средний поворотный брус 5 с рабочими секциями 28 от соединения его с рамой 1 бороны, и подают масло гидросистемой трактора в гидроцилиндры 6 бороны, которые поворачивают средний поворотный 5 и боковые 9 поворотные брусья с рабочими секциями 28 до горизонтального положения этих рабочих секций, затем поворачивают фиксаторы 17 до их полного зацепления с канавками пальцев 20 кронштейнов 19. После этого агрегат готов к работе. Включают передачу трактора и начинают движение. При бороновании полей с неровной поверхностью боковые поворотные брусья 9 с рабочими секциями 28 копируют поверхность поля, изгибаясь в шарнирах 8 со средним поворотным брусом 5, а растяжки 12 при этом также изгибаются в горизонтальных осях 24, не препятствуя боковым поворотным брусьям 9 копировать поверхность поля.
При попадании рабочих секций 28 на пониженные участки обрабатываемого поля они под действием собственного веса и упругости пружин 35 быстро отпускаются вниз, производя боронование на требуемой глубине, если поверхность неровная, то опускается одна из сторон рабочей секции 28, производя также боронование на заданной глубине. При выполнении в процессе боронования поворотов или разворотов рабочие секции 28 приподымают на высоту, при которой они не касаются поверхности обрабатываемого поля. После окончания работы, агрегат останавливают, затем выводят из зацепления фиксаторы 17 с канавками пальцев 20 кронштейнов 19, убирая тем самым фиксацию защелок 15 и включают гидросистему трактора, подающую масло в гидроцилиндры 6 бороны, поворачивающие средний 5 и боковые 9 поворотные брусья, опора которых при этом переходит с рабочих колес 10 на транспортные колеса 11 с одновременным подъемом рабочих секций 28 до их вертикального положения. Затем устанавливают фиксирующие пальцы (на фиг. не показано), соединяющие средний поворотный брус 5 с рамой 1 бороны, после чего начинают движение агрегатом вперед, при этом боковые поворотные брусья 9 с рабочими секциями 28 складываются до их параллельного расположения друг относительно друга. Затем задние концы боковых поворотных брусьев 9 соединяются транспортным ограничительным тросом 47. Борона готова к транспортированию.