КУЛЬТИВАТОР-ГРЕБНЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КГП4 ПОЧВОПРИВОДНОЙ
SOIL-DRIVEN RIDGER CULTIVATOR KGP4

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для обработки почвы и ухода за посадками овощей и картофеля, возделываемых на гребнях.
Известен культиватор-гребнеобразователь, включающий установленные на раме приводной поперечно расположенный фрезерный барабан, установленные за ним гребнеобразователи и расположенный позади профильный каток (патент SU №1817664, кл. А01В 13/02, 1993 г.). Известный культиватор-гребнеобразователь имеет повышенный расход мощности и не пригоден для междурядной обработки почвы, при этом он не предназначен для формирования объемных гребней.
Известно устройство для предпосевной обработки, включающее смонтированные на раме в технологической последовательности окучники, фрезерный барабан с кожухом, боковые щитки которого являются одновременно формирующими элементами гребней, каток для уплотнения гребней, расположенный между боковыми щитками кожуха и выполненный с шириной захвата меньше, чем поверхность гребней, при этом боковые крылья окучников на полевых обрезах снабжены шарнирно прикрепленными пластинами (патент RU № 2284093, кл. А01В 13/02, 2005 г.). Известное устройство эффективно работает только на предварительно хорошо обработанных почвах и не предназначено для обработки междурядий.
Известен фрезерный культиватор-гребнеобразователь, включающий установленные на раме приводные ножевые рыхлители и установленные за ними со смещением на половину междурядья приводные бороздообразующие ножи (А.С. SU №1679980, кл. А01В 13/02, 1991 г.). Этот культиватор может обрабатывать междурядья, но имеет еще более высокий расход мощности, а высота образуемых гребней недостаточна для эффективного возделывания клубневых культур.
Известен культиватор роторный, включающий установленные последовательно на раме приводные ножевые рыхлители и окучники сферического типа или в виде гребнеобразователей (полезная модель RU №5701, кл. А01В 13/02, 1998 г.). Этот культиватор является более универсальным, чем предыдущие, но также имеет высокий расход мощности и недостаточно удобен для возделывания корнеклубнеплодов на гребнях.
Известно устройство для возделывания картофеля, включающее установленные на раме приводной фрезерный барабан, за которым расположен с возможностью регулирования по глубине хода по центру междурядья окучник, предназначенный для предварительного образования борозды, а за окучником установлен почвонаправитель, выполненный в виде двухплоскостных конусообразных поверхностей, расположенных под острым углом к направлению движения, удлиненных отвалов в зоне дна борозды и съемных разравнивателей (патент RU №2231942, кл. А01В 13/02, 2004 г.). Известное устройство более эффективно при междурядной обработке, но достаточно энергоемко, т.к. приводной фрезерный барабан имеет повышенный расход мощности.
Наиболее близким является культиватор-гребнеобразователь, включающий установленные на раме в междурядьях лемеха, спаренные приводные рыхлительные диски, расположенные под углом друг к другу в зоне формирования гребней, и гребнеобразователи коробчатого типа (патент Нидерландов №1020747, А01C 9/00, 2003 г.). Этот культиватор хорошо выполняет окучивание рядов, а обработка междурядий сводится у него к разрезанию и переворачиванию пласта земли в зоне междурядий. Такая технология непригодна в тех случаях, когда междурядья предназначены для внесения удобрений или посева трав-сидеритов. Кроме того, известное устройство обладает повышенным расходом мощности.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи - создание универсального многофункционального культиватора, снижение энергоемкости во время эксплуатации, упрощение конструкции его, упрощение сборки и разборки культиватора, повышения эффективности обработки междурядий и почвы, предназначенной для формирования гребней, увеличения высоты формируемых гребней, уменьшения травмирования корнеклубнеплодов в гребнях, повышения надежности выполнения технологического процесса.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что предложен культиватор-гребнеобразователь, характеризующийся тем, что он содержит раму, включающую навесное устройство, продольные балки и боковины, связанные посредством переднего и заднего поперечных брусьев, при этом рама снабжена дополнительным поперечным брусом, взаимодействующим с боковинами, на раме с возможностью регулирования по высоте установлены промежуточные и боковые вертикальные рыхлители, состоящие из составной стойки, верхняя часть которой выполнена в виде планки с вертикально расположенными сквозными отверстиями и связана посредством накладных запирающих кронштейнов с нижней частью, свободный конец которой отогнут вперед по направлению движения культиватора и снабжен площадкой, на которой установлен долотообразный съемный нож, причем стойки промежуточных рыхлителей закреплены на продольных балках либо в передней, либо в задней их зонах, либо и там и там, а стойки боковых рыхлителей закреплены либо на переднем поперечном брусе, либо на заднем поперечном брусе, либо и там и там, на раме установлены сдвоенные промежуточные и одинарные боковые правый и левый ротационные рыхлители, каждый из которых состоит из диска с закрепленными на них изогнутыми ножами, диски свободно установлены на осях опорных вилок, причем один конец вилок промежуточных ротационных рыхлителей шарнирно установлен на продольной балке в их передней зоне, а боковых ротационных рыхлителей шарнирно установлен на переднем поперечном брусе, другие концы вилок в зоне опор дисков подпружинены, причем верхние концы пружин промежуточных рыхлителей связаны с продольными балками в их задней зоне, а верхние концы пружин боковых рыхлителей связаны с боковинами в их задней зоне, при этом отогнутые ножи своими плоскими поверхностями закреплены на одной плоскости диска, так что боковые грани каждого ножа расположены на хордах диска, а свободные концы ножей отогнуты от плоскости диска с образованием тарельчатой формы, причем сдвоенные ротационные рыхлители закреплены на осях вилок с образованием острого угла, направленного вершиной в сторону движения культиватора, а одинарные боковые ротационные рыхлители повернуты в сторону боковин культиватора, на дополнительном поперечном брусе закреплен гребнеобразователь, включающий сдвоенные средние формирователи и два усеченных боковых правый и левый формирователи, выполненные коробчатой формы, при этом каждый сдвоенный формирователь включает средний двухгранный лемех с примыкающими к нему правым и левым удлинителями и центральную двухгранную накладку, а боковые формирователи являются зеркальными и каждый их них включает усеченный средний угловой лемех, удлинитель либо правый, либо левый и усеченную центральную накладку, каждый средний лемех закреплен на несъемной пластине с нижней стороны, а верхняя сторона снабжена кронштейнами, посредством которых формирователи крепятся на дополнительном поперечном брусе, при этом соседние несъемные пластины соединены съемными пластинами. Продольные балки рамы выполнены сдвоенными, продольные балки установлены на раме с возможностью изменения положения на переднем и заднем поперечных брусьях. Долотообразный съемный нож вертикального рыхлителя изготовлен из твердых сплавов и выполнен продольно изогнутым, а его задняя часть закреплена на площадке нижней части стойки и выполнена корытообразной, а передняя часть ножа выполнена клювообразной с заостренным концом и скошенными боковыми гранями. Центральные накладки выполнены ромбовидной формы со скошенными углами и изготовлены из твердых сплавов.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен культиватор-гребнеобразователь, вид спереди, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - то же, вид сбоку, на фиг.4 - вертикальный рыхлитель, вид спереди, на фиг.5 - то же, вид сбоку, на фиг.6 - ротационный рыхлитель с вертикальным рыхлителем, установленным сзади, вид сбоку, на фиг.7 - то же, вид спереди, на фиг.8 - гребнеобразователи, установленные на раме, вид спереди, на фиг.9 - то же, вид сверху, на фиг.10 - отдельный гребнеобразователь, вид сбоку.
Культиватор-гребнеобразователь содержит раму с навесным устройством 1, состоящую из переднего 2 поперечного бруса и заднего 3 поперечного бруса, связанных посредством сдвоенных продольных балок 4 и боковин 5. Передний поперечный брус в зоне боковин снабжен боковыми кронштейнами 6. Рама снабжена дополнительным 7 поперечным брусом. На каждой сдвоенной продольной балке 4 (либо в ее передней, либо в ее задней зоне, либо и там и там) установлены с возможностью регулирования по высоте промежуточные 8 вертикальные рыхлители. Боковые 9 вертикальные рыхлители расположены по краям рамы около боковин 5 и закреплены также с возможностью регулирования либо на переднем 2 поперечном брусе, либо на заднем 3 поперечном брусе, либо и там и там. Каждый рыхлитель состоит из составной стойки 10 с верхней частью 11, выполненной в виде планки с вертикально расположенными сквозными отверстиями 12, и нижней частью 14, выполненной в своей нижней зоне 15 изогнутой вперед по направлению движения. Верхняя часть 11 и нижняя часть 14 связаны накладными запирающими кронштейнами 13. На нижней части 14 в изогнутой вперед по направлению движения зоне 15 выполнена площадка 16, на которой закреплен долотообразный съемный нож 17. Стойки 10 промежуточных рыхлителей 8 могут быть закреплены на сдвоенных продольных балках 4, а стойки 10 боковых рыхлителей 9, расположенных около боковин 5, могут быть закреплены либо на переднем поперечном брусе 2, либо на заднем поперечном брусе 3, либо и там и там. В зависимости от структуры обрабатываемой почвы и степени ее твердости стойка с ножом устанавливается либо в передней, либо в задней зоне рамы, либо и там и там. Долотообразный съемный нож 17 вертикальных рыхлителей изготовлен из твердых сплавов и выполнен продольно изогнутым. Нижняя задняя часть ножа 17, закрепленная на площадке 16 нижней части стойки, выполнена корытообразной и охватывает площадку 16 сверху. Передняя часть ножа 17 выполнена клювообразной с заостренным концом и скошенными боковыми гранями.
На раме установлены ротационные рыхлители, сдвоенные 18 промежуточные и боковые правый 19 и левый 20, выполненные почвоприводными. Каждый рыхлитель состоит из диска 21 с закрепленными на них изогнутыми ножами 22. Диски 21 свободно установлены на осях опорных вилок 23. Один конец 24 вилок промежуточных 8 ротационных рыхлителей шарнирно связан с продольными балками 4 в их передней зоне, а боковых 9 ротационных рыхлителей шарнирно связан с передним поперечным брусом 2 посредством боковых кронштейнов 6 переднего поперечного бруса 2. Другие концы вилок 23 подпружинены посредством стойки 42, один конец которой связан с нижним концом вилки в зоне опор дисков 15, а верхний конец стойки 42 промежуточных рыхлителей связан с продольной балкой 4 в её задней зоне, а боковых рыхлителей - с боковинами 5 в их задней части. Отогнутые ножи 22 своими плоскими поверхностями закреплены на одной стороне диска 21, так что боковые грани 26 каждого из ножей расположены на параллельных хордах диска (см. фиг. 6 хорды обозначены пунктиром). Свободные концы 27 ножей 22 отогнуты от диска, т.е. от плоскости установки ножей диска, на которой закреплены ножи, в сторону, противоположную плоскости диска 21 с образованием тарельчатой формы. Диски 21 промежуточных рыхлителей закреплены на вилках спаренно, с образованием острого угла, направленного вершиной в сторону движения культиватора. Диски 21 боковых одинарных 19, 20 рыхлителей повернуты под острым углом в сторону боковин 5 культиватора. Ротационные рыхлители установлены либо позади вертикального рыхлителя, либо впереди него. В некоторых случаях, когда требуется интенсивное рыхление междурядий на разной высоте, вертикальные рыхлители устанавливаются как перед ротационными рыхлителями, так и позади них. На дополнительном 7 поперечном брусе закреплен гребнеобразователь, включающий сдвоенные 28 средние формирователи и два усеченных боковых правый 29 и левый 30 формирователи, все они выполнены коробчатой формы. Каждый сдвоенный формирователь включает средний двухгранный 31 лемех с примыкающими к нему правым 32 и левым 33 удлинителями, а также двухгранную центральную накладку 34. Усеченные боковые 29, 30 формирователи являются зеркальными, и каждый из них соответственно включает усеченный средний правый 35 лемех и левый 36 лемех, а также удлинители соответственно правый 37 и левый 38 и усеченную центральную накладку 39. Все накладки изготовлены из твердых сплавов, выполнены ромбовидной формы со скошенными углами, установлены в нижней передней зоне лемехов и передней зоне удлинителей. Каждый двухгранный и угловой лемех закреплен на нижней стороне несъемной пластины 40, которая посредством кронштейнов 41, закрепленных на её верхней стороне, закреплена на дополнительном 7 поперечном брусе. Пространство между несъемными пластинами 40 закрывается съемными пластинами 42, т.е. несъемные пластины соединены съемными пластинами, которые при необходимости убираются. Гребнеобразователь снабжен механизмом 44 регулирования его положения относительно рамы, т.е. регулирования заглубления, и подпружинен пружинами 45 относительно рамы.
Культиватор-гребнеобразователь применяется во всех почвенно-климатических зонах, где выращиваются картофель или другие овощные культуры, возделываемые на гребнях. Культиватор может применяться до и после посадки для формирования гряд. Конструкция рамы культиватора проста и функциональна. Она обеспечивает необходимую жесткость и независимость регулировки всех рабочих органов. Все рабочие органы культиватора легко собираются и разбираются. Легко снимаются и заменяются наиболее изнашиваемые части: ножи, накладки, лемеха, удлинители. Культиватор-гребнеобразователь работает следующим образом.
Долотообразные ножи вертикальных рыхлителей устанавливаются на глубину, одинаковую с глубиной нижней точки лемехов с накладками гребнеобразователя. Если есть необходимость увеличить давление гребнеобразователя на гребни, то лемеха с накладками устанавливаются ниже ножей. Вертикальные рыхлители могут быть установлены как в передней части рамы (для дополнительного прижима дисков с отогнутыми ножами), так и в задней части рамы (для прижима гребнеобразователя). Глубина обработки определяется в зависимости от высоты и полноты образования гребней. Глубина и ширина обработки задается положением подпружиненных дисков 21 с ножами 22. Высота гребней определяется положением гребнеобразователя относительно рамы культиватора и глубиной обработки. Положение гребнеобразователя регулируется механизмом 44 регулирования положения. Во избежание перекоса гребнеобразователя и разности высоты гребней механизм регулирования положения установлен с двух боковых торцов культиватора и производится постепенно на одинаковое количество оборотов слева и справа. Усилие уплотнения поверхности гребней регулируется изменением усилия сжатия пружины 45. Величина уплотнения также зависит от скорости движения: больше скорость - меньше уплотнение. Культиватор снабжен верхним полукруглым защитным кожухом с открывающимися окнами (на чертеже не показаны).
При работе культиватора-гребнеобразователя долотообразные ножи 17 вертикальных рыхлителей, установленные в передней зоне балок 4, рыхлят междурядья и обеспечивают заглубление дисков 21 с ножами 22 ротационных рыхлителей на заданную глубину. Установленные под углом друг к другу почвоприводные диски 21 своими ножами 22, отогнутыми в сторону от плоскости диска 21, интенсивно рыхлят почву междурядий и направляют ее в сторону образования гребней. Ножи 17 вертикальных рыхлителей, установленные в задней зоне продольных балок 4, рыхлят почву междурядий на большей глубине, чем установленные спереди, и обеспечивают заглубление лемехов гребнеобразователя.
Отсутствие в культиваторе приводных от трактора устройств значительно снижает энергоемкость культиватора и уменьшает расход топлива во время работы. При этом конструкция культиватора обеспечивает необходимую глубину заглубления всех рабочих органов. Каждый рабочий орган культиватора эффективно выполняет несколько функций. Вертикальные рыхлители прочными узкими долотообразными ножами 17 раздвигают пласт, выполняют его предварительное рыхление и обеспечивают глубину заглубления остальных рабочих органов. Ротационные почвоприводные рыхлители благодаря отогнутой конструкции ножей 22, образующей тарельчатую форму на диске, захватывают большую зону при обработке почвы, интенсивно ее рыхлят и перемешивают, одновременно сдвигая в сторону будущих гребней. При этом почва, остающаяся в междурядьях, тоже обработана. Если там были посеяны травы-сидериты, то они заделываются в почву. Почва междурядий готова для внесения внекорневых удобрений. Важно, что почвоприводные диски 21 исключают повреждение клубней при окучивании растений. Благодаря клиновой коробчатой форме формирователей гребнеобразователя гребни упрочняются сверху и с боков. Этому способствует двухгранность лемехов с удлинителями. Такой гребень необходим в случае посадки корнеклубнеплодов, а также при их окучивании. Хорошее окучивание, особенно при выращивании картофеля, значительно увеличивает его урожайность.
Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу снижения энергоемкости культиватора и упрощения конструкции его привода, упрощения сборки и разборки культиватора, повышения эффективности обработки междурядий и почвы, предназначенной для формирования гребней, увеличения высоты формируемых гребней, уменьшения травмирования корнеклубнеплодов в гребнях, повышения надежности протекания технологического процесса.