ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ С ИЗМЕНЯЕМОЙ ШИРИНОЙ ЗАХВАТА
TILLAGE TOOL WITH VARIABLE COVERAGE WIDTH

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям с изменяемой шириной захвата, предназначенным для основной и сплошной обработки почвы.
Известны почвообрабатывающие орудия с изменяемой шириной захвата SU 1023837, SU 1042631, SU 1069650, SU 1110390, RU 2118073, RU 2192718. Недостатком известных орудий является высокая трудоемкость и низкая надежность эксплуатационного обслуживания, что требует частой индивидуальной настройки ширины захвата орудия при обработке различных по физико-механическим свойствам участков полей. Кроме этого винтовые стяжки для поворота кривошипов и коромысел требуют применения ручного труда оператора, что увеличивает общую трудоемкость при эксплуатации.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является почвообрабатывающее орудие с изменяемой шириной захвата (патент РФ №2292697, A01/B 35/30, опубл. 20.04.2006 г.). Известное почвообрабатывающее орудие снабжено гидроцилиндром, дополнительными звеньями, образующими четырехзвенники, брусьями, валами внутри трубчатых стоек рабочих органов, а также ползунами и направляющими элементами. Недостатком прототипа является большое количество подвижных элементов конструкции, что снижает эксплуатационную надежность орудия. Кроме этого данное устройство не обеспечивает точность при выборе необходимой ширины захвата почвообрабатывающего орудия, так как всякое новое поле имеет индивидуальные параметры твердости, влажности, наличия растительных остатков и разные физико-технические свойства, что невозможно учесть при применении известного почвообрабатывающего орудия.
Предлагаемое изобретение позволяет достичь новый технический эффект - повышение эксплуатационной надежности почвообрабатывающего орудия и производительности его работы за счет установки ширины захвата орудия, учитывающей индивидуальные физико-технические особенности конкретного поля. Технический эффект достигается тем, что рама снабжена телескопической тягой и демпфером, причем соединение между основной и дополнительной балками расположено на расстоянии 0,53 длины основной балки, а центры стоек отстоят на рабочем органе от средней линии давления почвы на 0,12 длины лемеха, при этом на стойках имеются выступы, а на основной балке уступы, ограничивающие подвижность стоек в шарнирах в пределах 6…8º. Кроме этого технический эффект достигается еще и тем, что реализована возможность установки ширины захвата почвообрабатывающего орудия с учетом индивидуальных физико-технических особенностей конкретного поля, при этом перед началом работы устанавливают минимальную ширину захвата, а затем производят перевод орудия в рабочее положение, при этом гидроцилиндр устанавливают в плавающее положение, и начинают движение машинотракторного агрегата, и после этого, при достижении оптимальной загрузки двигателя трактора переводят гидроцилиндр в запертое положение.
На фиг. 1 показана схема почвообрабатывающего орудия с изменяемой шириной захвата в положении максимальной H2 и минимальной H1 ширины захвата. На фиг. 2 показано соединение гидроцилиндра, демпфера, телескопической тяги и основной балки. На фиг. 3 показано крепление стойки рабочего органа на основной балке - вид с боку. На фиг. 4 то же, вид сверху. На фиг. 5 показана схема внешнего силового нагружения рабочего органа, представленная в виде динамичного винта с главным вектором F и главным моментом M и показан условный центр давления.
Почвообрабатывающее орудие имеет раму 1, основную балку 2 и дополнительную балку 3, которые соединены между собой шарниром 4, при этом рабочие органы 5, состоящие из лемехов 6, отвалов 7, и стоек 8, установлены на основной балке 2, с помощью шарниров 9. На раме 1 установлена телескопическая тяга 10, гидроцилиндр 11 и демпфер 12. На стойках 8 имеются выступы 13, а на основной балке 2 уступы 14. Демпфер 12 представляет собой заполненный жидкостью 15 замкнутый резервуар с штоком 16 и поршнем 17, в котором имеются калибровочные отверстия 18.
Почвообрабатывающее орудие с изменяемой шириной захвата работает следующим образом, где главным условием является соблюдение определенной скорости движения орудия, соответствующей агротехническим требованиям, при оптимальной загрузке двигателя трактора, соответствующей максимальной производительности агрегата. Перед началом работы с помощью гидроцилиндра 11, устанавливают минимальную ширину захвата орудия H1. Затем переводят орудие в рабочее положение, при этом гидроцилиндр 11 устанавливают в плавающее положение и начинают движение агрегата по полю. При этом телескопическая тяга 10 высвобождается и увеличивает свою длину. Последнее происходит вследствие действия сил сопротивления на рабочие органы 5 и расположение шарнира 4 на расстоянии 0,53L длины основной балки 2, что за счет разности плеч обеспечивает условие M1>М2. Калибровочные отверстия 18 в поршне 17 демпфера 12 замедляют перемещение телескопической тяги 10 и тем самым замедляют процесс увеличения общего тягового сопротивления орудия при его настройке. Далее, фиксирование телескопической тяги 10 производят при достижении оптимальной загрузки двигателя трактора посредством гидроцилиндра 11, который переводят в запертое положение. Поворот стоек 8 рабочих органов 5 в шарнирах 9 в пределах 6…8º обеспечивает их ориентирование в направлении движения агрегата, что осуществляется посредством момента M3 образованного проекцией главного вектора F внешних сил резания на плече 0,12h отстояния центра давления от оси стоек 8, что обеспечивает плотное прилегание рабочего органа 5 к стенке борозды. При этом, расстояния между стойками 8 соответствует полному перекрытию поверхности поля обрабатываемого орудия.