Фронтальный прокалыватель-щелерез со стабилизатором колебаний

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к вспомогательным конструкциям или устройствам, уменьшающим влияние ходовых систем колесных полурамных тракторов на обрабатываемые почвы, и устанавливается в целях улучшения водопроницаемости, снижения эффекта переуплотнения почв и формирования плужной подошвы, сохранения плодородия и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур.
Известен дискаторный разуплотнитель следа полурамного трактора (Патент РФ №171123 МКИ А01В 37/00), содержащий косыночные упоры, силовой шарнир, продольные реактивные штанги, торсионную ось, разуплотняющие рабочие органы, прижимные силовые гидроцилиндры.
Недостатком данного устройства является высокое удельное сопротивление дискаторных рабочих органов, необходимость применения значительного прижимного усилия, высокая материалоемкость и энергоемкость устройства, невозможность применения в качестве щелевателя.
Известна конструкция устройства, содержащая пространственную раму, состоящую из соединенных между собой профильных трубчатых тяг, косыночных упоры с силовыми шарнирами, лучеобразные разуплотняющие прокалывающие рабочие органы, нагружающий гидроцилиндр (по патентному документу CN 108934210 А, взято за прототип).
Недостатком устройства является невозможность стабилизации вертикальных колебаний и подпруживания щелереза, что при работе на невыровненных почвах с высоким количеством камней вызывает его общее выглубление при наезде на камень и уменьшение скорости обработки, снижая производительность агрегата.
Технической задачей полезной модели является улучшение водопроницаемости почвенного плодородного слоя за счет его прокалывания, снижение влияния ходовой системы колесного полурамного трактора на обрабатываемые почвы в целях сохранения плодородия и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, повышение производительности и скоростных характеристик трактора при применении достаточно несложного устройства, имеющего возможность стабилизации вертикальных колебаний и подпруживания конструкции в работе, простого в изготовления, обладающего высокой надежностью, долговечностью, удобством в обслуживании и эксплуатации.
Техническим решением задачи является создание устанавливаемого в косыночных упорах на раме и корпусе передней полурамы колесного полурамного трактора вспомогательного устройства-фронтального прокалывателя-щелереза со стабилизатором колебаний, имеющего возможность стабилизации вертикальных колебаний и подпруживания конструкции в работе, оснащенного лучеобразными разуплотняющими рабочими органами, и способного улучшить водопроницаемость плодородного слоя, снизить техногенное влияние ходовых систем колесных тракторов на обрабатываемые грунты в целях увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, повысить агротехническую скорость производительность агрегата.
Поставленная задача достигается тем, что фронтальный прокалыватель-щелерез со стабилизатором колебаний выполнен в виде пространственной рамы, состоящей из соединенных между собой методом сварки передней фронтальной поперечной трубчатой тяги, нагружающе-поддерживающей поперечной тяги, задней поперечной тяги и продольных трубчатых тяг, смонтированной болтовым соединением на раме трактора в косыночных упорах с силовыми шарнирами, при этом разуплотняющие рабочие органы установлены в подшипниковых узлах передней фронтальной поперечной трубчатой тяги, выполнены лучеобразными для прокалывания почвенного слоя, в конструкции присутствует нагружающий гидроцилиндр, рабочий шток которого выполнен с верхним и нижним тарельчатыми ограничителями, между которыми установлена нажимная цилиндрическая пружина сжатия, причем рабочий шток нагружающего гидроцилиндра установлен в отверстии срединной части нагружающе-поддерживающей поперечной тяги рамы и закреплен нижним тарельчатым ограничителем, а опорный кронштейн гидроцилиндра приварен методом контактной сварки к фронтальной части переднего силового бампера трактора.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема фронтального прокалывателя-щелереза со стабилизатором колебаний, на фиг. 2 изображен фронтальный вид колесного полурамного трактора с установленным фронтальным прокалывателем-щелерезом со стабилизатором колебаний, на фиг. 3 изображен профильный вид колесного полурамного трактора с установленным фронтальным прокалывателем-щелерезом со стабилизатором колебаний.
Фронтальный прокалыватель-щелерез со стабилизатором колебаний выполнен в виде пространственной рамы, состоящей из соединенных между собой методом сварки передней фронтальной поперечной трубчатой тяги 1, нагружающе-поддерживающей поперечной тяги 2, задней поперечной тяги 3 и продольных трубчатых тяг 4 и 5, смонтированной болтовым соединением на раме трактора в косыночных упорах 6 с силовыми шарнирами 7, при этом разуплотняющие рабочие органы 8 установлены в подшипниковых узлах 9 передней фронтальной поперечной трубчатой тяги 1, выполнены лучеобразными для прокалывания почвенного слоя, в конструкции присутствует нагружающий гидроцилиндр 10, рабочий шток 11 которого выполнен с верхним и нижним тарельчатыми ограничителями 12 и 13, между которыми установлена нажимная цилиндрическая пружина 14 сжатия, причем рабочий шток 11 нагружающего гидроцилиндра 10 установлен в отверстии срединной части нагружающе-поддерживающей поперечной тяги 2 рамы и закреплен нижним тарельчатым ограничителем 12, а опорный кронштейн 15 гидроцилиндра 10 приварен методом контактной сварки к фронтальной части переднего силового бампера 16 трактора 17. Устройство работает следующим образом:
При въезде на поле, оператор трактора 17 при помощи нагружающего гидроцилиндра 10 опускает пространственную раму фронтального прокалывателя-щелереза со стабилизатором колебаний на почвенную поверхность и производит заглубление лучеобразных прокалывающих рабочих органов 8, при этом происходит перераспределение части веса трактора на рабочие органы 8. Далее, в движении, происходит кручение передней фронтальной поперечной трубчатой тяги 1 с лучеобразными прокалывающими рабочими органами 8 в подшипниковых узлах 9, пассивное заглубление органов 8 на глубину, соответствующую длине луча рабочего органа 8 и проворачивание в почвенном слое, что производит операцию прорезания почвенного слоя, его щелевания, разуплотнения и крошения. Причем глубину обработки также можно регулировать увеличением силовой нагрузки, сообщаемой нагружающим гидроцилиндром 10.
При осуществлении щелевания на невыравненных почвах с высоким количеством камней и наезде на камень пространственная рама приподнимается, сжимая нажимную цилиндрическая пружину 14 между нагружающе-поддерживающей поперечной тягой 2 и верхним тарельчатым ограничителем 12, что вызывает реакцию силового противодействия, способствующую стабилизации вертикальных колебаний рамы, подпруживанию и выравниванию конструкции фронтального прокалывателя-щелереза без его выглубления, при этом не снижается агротехническая скорость и производительность агрегата.
При отсутствии необходимости в применении фронтального прокалывателя-щелереза со стабилизатором колебаний оператором трактора 17 опускание пространственной рамы фронтального прокалывателя-щелереза на почвенную поверхность и заглубление лучеобразных прокалывающих рабочих органов 8 не производится.
Конструктивные особенности лучеобразных разуплотняющих рабочих органов при перекатывании и заглублении формируют пунктирную воронкообразную линию разреза почвенного пласта, что позволит отводить излишнюю влагу из прилегающих к разрезу слоев и увеличить ее запасы в подпочвенном слое, таким образом улучшая условия жизнедеятельности растений и повышая их урожайность.
Таким образом с минимальными затратами мощности трактора производится операция щелевания, что при применении устройства в составе комбинированного агрегата с посевным комплексом, позволяет решить задачу, как отвода излишков влаги, так и создания наиболее благоприятных условий для развития посевного материала, следовательно, уменьшения сроков технической спелости культур и повышения их валового сбора.
Использование данной полезной модели - фронтального прокалывателя-щелереза со стабилизатором колебаний, при ее достаточно несложном устройстве, имеющей возможность стабилизации вертикальных колебаний и подпруживания конструкции в работе, простой в изготовлении, обладающей высокой надежностью, долговечностью, удобством в обслуживании и эксплуатации позволит улучшить водопроницаемость плодородного слоя за счет его прокалывания, снизит влияние ходовой системы колесного полурамного трактора на обрабатываемые почвы, в целях сохранения плодородия и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, повысит агротехническую скорость и производительность трактора за счет его использования в составе комбинированного посевно-разуплотняющего агрегата.