КОМБИНИРОВАННЫЙ КУЛЬТИВАТОР

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим машинам.
Известен культиватор КПЭ-3,8 со штанговым приспособлением, содержащий лапы с широкими стойками и закрепленным за ними посредством кронштейнов штанговым приспособлением (Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. 6-е изд., перераб. и доп. - М. Агропромиздат, 1989. - 527 с.).
Недостатком известного культиватора является то, что после прохода лап формируются гребни, а между ними борозды, приводящие к ухудшению качества последующей обработки почвы. При этом штанга, которая установлена сзади лап на отдельных кронштейнах, перемещаясь во взрыхленном почвенном пласте, разрывает корни сорных растений и частично крошит почву, выравнивает гребни и борозды и выволакивает часть глыбы на ее поверхность. Однако длительное нахождение почвенных глыб на поверхности поля приводит к их высыханию и затвердеванию и как следствие к повышенной энергоемкости их последующего крошения.
Известен также комбинированный культиватор, включающий раму, колеса с механизмом регулировки глубины обработки, закрепленные на раме рыхлительные рабочие органы, подпружиненные секции катка, а также почвообрабатывающую штангу, сопряженную со стойками лап посредством гибких связей (патент RU 121982 U1; МПК А01В 49/02; опубл. 20.11.2012, бюл. №32). Указанный комбинированный культиватор является наиболее близким к предложенному по технической сущности и принимается в качестве прототипа.
К недостатку прототипа следует отнести то, что в процессе рыхления почвы задним рядом рыхлительных рабочих органов за счет того, что они сопряжены с почвообрабатывающей штангой, при переменном лобовом сопротивлении почвы происходит значительное амплитудное отклонение их стоек, приводящее к снижению качественных показателей неравномерности хода рыхлительных рабочих органов по глубине. Этот процесс приводит к формированию почвообрабатывающей штангой волновых гребней в поперечной плоскости движения культиватора в виде выволоченных глыб, что значительно снижает последующий процесс крошения, выравнивания и равномерного уплотнения микрорельефа поля подпружиненными секциями катка.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении качества крошения и выравнивания микрорельефа за счет равномерного распределения почвенных агрегатов упругими выравнивателями комбинированного культиватора по всей его ширине захвата перед секцией катков.
Указанный технический результат достигается тем, что в комбинированном культиваторе, содержащем раму, колеса с механизмом регулировки глубины обработки, закрепленные рыхлительные рабочие органы и секции катка, согласно полезной модели на раме закреплена двухбалочная параллелограммная рама, на нижней балке которой перед секцией катков установлена поперечная балка с секциями упругих выравнивателей, причем расстояние между рыхлительными рабочими органами и упругими выравнивателями равно длине рабочего органа в продольной плоскости, умноженной на 1,2, а расстояние между осью катка и упругими выравнивателями равно диаметру катка, умноженному на 0,8, при этом каждый выравниватель состоит из С-образной упругой стойки, изогнутой в сторону, противоположную направлению движения культиватора и имеющей жесткое крепление с кронштейном, на котором жестко закреплены полосовидные загортачи с правым изгибом полосы и левым изгибом полосы, где угол раствора полос с правым и левым изгибом находится в диапазоне 35…47 градусов, а их угол наклона к горизонту находится в диапазоне 45…60 градусов. Двухбалочная параллелограммная рама закреплена на раме посредством четырех шарниров. Поперечная балка с секциями упругих выравнивателей установлена на нижней балке двухбалочной параллелограммной рамы посредством болтовых соединений. Кронштейн жестко закреплен на С-образной упругой стойке посредством болтового соединения. Полосовидные загортачи жестко закреплены на кронштейне, имеющем четыре отверстия, за счет болтовых соединений.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Поперечная балка с секциями упругих выравнивателей, установленная посредством болтовых соединений перед секцией катков на нижней балке двухбалочной параллелограммной рамы, закрепленной на раме посредством четырех шарниров, обеспечивает лучшее копирование разрыхленного микрорельефа почвы, что необходимо при изменении глубины хода рыхлительных рабочих органов (5…15 см).
Расстояние между рыхлительными рабочими органами и упругими выравнивателями равно длине рабочего органа в продольной плоскости, умноженной на 1,2, что обеспечивает качественный сход разрыхленного почвенного пласта с рыхлительных рабочих органов и предотвращает забивание пространства между ними и полосовидными загортачами.
Расстояние между осью катка и упругими выравнивателями равно диаметру катка, умноженному на 0,8, что обеспечивает своевременное и качественное перемещение с одновременным скользящим резанием мелких почвенных агрегатов и глыб, сформированных на гребнях, в борозды с их последующим крошением и равномерным уплотнением секциями катка.
Каждый выравниватель состоит из С-образной упругой стойки, изогнутой в сторону, противоположную направлению движения культиватора, на которой жестко закреплен кронштейн посредством болтового соединения, при этом на кронштейне имеются четыре отверстия, на которых за счет болтовых соединений жестко крепятся полосовидные загортачи, что приводит к их упругим колебаниям, обеспечивающим ударное воздействие о почвенные агрегаты гребней, сформированных рыхлительными рабочими органами, с последующим крошением.
л
Полосовидные загортачи, у которых угол раствора полос с правым и левым изгибом находится в диапазоне 35…47 градусов, а их угол наклона к горизонту находится в диапазоне 45…60 градусов, обеспечивают рациональное значение коэффициента трения почвы о металл ƒ=0,5, при этом почвенные агрегаты перемещаются с гребней в борозды, расположенные справа и/или слева, со скоростью схода почвы по полосам, согласующейся со скоростью движения культиватора, и разрушаются при взаимодействии с полосами. В результате в зоне гребней и борозд формируется выровненный микрорельеф с разрушенными почвенными агрегатами.
На фиг. 1 показан общий вид комбинированного культиватора (вид сбоку).
На фиг. 2 показана поперечная балка с секциями упругих выравнивателей.
Комбинированный культиватор содержит (фиг. 1) раму 1, колеса 2 с механизмом 3 регулировки глубины обработки, закрепленные рыхлительные рабочие органы 4 и секции катка 5. На нижней балке 6 двухбалочной параллелограммной рамы 7, закрепленной на раме 1 четырьмя шарнирами 8, перед секцией катков 5 посредством болтовых соединений 9 установлена поперечная балка 10 с секциями упругих выравнивателей 11. Расстояние L между рыхлительными рабочими органами 4 и упругими выравнивателями 11 равно длине рабочего органа в продольной плоскости l, умноженной на 1,2, а расстояние S между осью 12 катка 5 и упругими выравнивателями 11 равно диаметру D катка 5, умноженному на 0,8. Каждый выравниватель 11 состоит из (фиг. 2) С-образной упругой стойки 13, изогнутой в сторону, противоположную направлению движения культиватора, на которой жестко закреплен кронштейн 14 посредством болтового соединения 15, при этом на кронштейне имеются четыре отверстия 16, на которых за счет болтовых соединений 17 жестко крепятся полосовидные загортачи 18, имеющие правый изгиб полосы 19 и левый изгиб полосы 20, где угол раствора полос с правым и левым изгибом γ находится в диапазоне 35…47 градусов, а их угол наклона к горизонту α находится в диапазоне 45…60 градусов.
Комбинированный культиватор работает следующим образом.
При работе комбинированного культиватора рыхлительные рабочие органы 4 подрезают и рыхлят почвенный пласт, формируя после себя гребни и борозды. За счет расстояния L между рыхлительными рабочими органами и упругими выравнивателями, равного длине рабочего органа в продольной плоскости l, умноженной на 1,2, создается качественный сход разрыхленного почвенного пласта с рыхлительных рабочих органов и предотвращается забивание пространства между ними и полосовидными загортачами 18. Секция упругих выравнивателей 11 перемещается в разрыхленном слое почвы на уровне колес 2. При этом обеспечивается лучшее копирование разрыхленного микрорельефа почвы. Как следствие происходит выравнивание гребней и борозд, сформированных рыхлительными рабочими органами 4. Полосовидные загортачи, имеющие правый изгиб полосы и левый изгиб полосы, где угол раствора полос с правым и левым изгибом γ находится в диапазоне 35…47 градусов, а их угол наклона к горизонту α находится в диапазоне 45…60 градусов, обеспечивают быстрое скользящее перемещение почвенных агрегатов с гребней в борозды, расположенные справа и/или слева со скоростью схода почвы по полосам, согласующейся со скоростью движения культиватора, и разрушаются при упругом ударном взаимодействии с полосами. В результате в зоне гребней и борозд формируется выровненный микрорельеф с разрушенными почвенными агрегатами. За счет расстояния S между осью катка и упругими выравнивателями, равного диаметру D катка, умноженному на 0,8, создается своевременное и качественное перемещение с одновременным скользящим резанием мелких почвенных агрегатов и глыб, сформированных на гребнях, в борозды и их последующее крошение и равномерное уплотнение секциями катка.
Использование предложенного комбинированного культиватора позволит повысить качество крошения почвы и выравнивания ее микрорельефа.