Рабочий орган для импульсного щелевания почвы
WORKING BODY FOR IMPULSE SLOTTING OF THE SOIL

Изобретение относится к области сельхозмашиностроения и, в частности, к устройствам для щелевания почвы, в том числе на полях с недостаточной аэрацией, низкой водо- и воздухопроницаемостью.
Известен рабочий орган для щелевания почвы под посевами многолетних кормовых культур содержащий в своей конструкции стойку, долото и уширитель в виде двух сферических дисков установленных под углом друг к другу (патент RU 2116013, опубл. 27.07.1998).
Недостатками данного устройства является отсутствие возможности активного уплотнения стенок почвенных щелей, что способствует осыпанию почвы с их поверхностей и снижает эффективность почвенной аэрации.
Известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, предназначенный для проделки в почве щелей, снабженный стойкой с дополнительным долотом и канатом, расположенным в створе стойки (патент RU 2226756, опубл. 20.04.2004), так же известен рабочий орган для щелевания почвы, который помимо стойки с режущей кромкой снабжен устьеобразователем щели (патент RU 23 75857, опубл. 20.12.2009).
Недостатком таких устройств является осыпание стенок щелей после прохода стоек рабочих органов, вследствие недостаточного их уплотнения и тем самым снижается эффективность аэрации.
Известен блок щелевательный, имеющий основной щелеватель и дополнительные щелеватели на концах культиваторных лап (патент RU 2717298, опубл. 19.03.2020), а также формировщик борозд-щелей, в котором секции формировщика закреплены на раме пропашного культиватора (патент RU 2758283, опубл. 28.10.2021).
Недостатком данных устройств является невозможность выполнения уплотненных стенок проводимых в почве щелей и тем самым осыпание стенок и снижение аэрации почвы.
Наиболее близким по достигаемой эффективности и технологическому результату является рабочий орган для щелевания почвы (патент RU 2744734, опубл. 15.03.2021) содержащий основную вертикальную стойку и деформатор соединенный подвижно с основной стойкой.
Недостатками данного устройства является отсутствие активного упрочнения боковых граней производимых почвенных щелей, что приводит к быстрому их разрушению и осыпанию почвы на дно почвенных щелей, тем самым ухудшая аэрацию обработанных участков поля. Происходит, по сути дела, разрыв слоя почвы стойкой, оставляя при этом на стенках разрыва склонные к выпадению почвенные совокупности, которые впоследствии осыпаются и заполняют ранее образованную щель. Кроме этого, недостатком данного устройства является высокая энергоемкость выполняемого процесса щелевания почвы.
Техническим результатом применения предлагаемого изобретения является повышение качества щелевания почв с низкой водо- и воздухопроницаемостью для обеспечения эффективной ее аэрации и снижение энергоемкости выполнения технологического процесса щелевания почвы.
Технический результат достигается тем, что в предположенном рабочем органе для щелевания почвы включающем основную стойку, жестко закрепленную на раме орудия, и деформаторы которые выполнены в форме двух плоских дисковых ножей, вращающихся во втулках установленных на полуосях, при этом дисковые ножи прилегают друг к другу передними перифериями, а периферии задних частей дисков отстоят друг от друга образуя при этом острый угол клина в направлении движения.
Новыми элементами является активная стойка, шарнирно присоединенная к верхней части основной стойки и установленная впереди и в створе с основной стойкой, имеется упругое кольцо, выполненное с боковыми отверстиями и закрепленное между нижними частями основной и активной стоек, при этом полуоси, закрепленные на дисковых ножах, помещены вместе с втулками в боковые отверстия упругого кольца и зафиксированы стопорными гайками.
Новым элементом так же является рыхлительная лапа, установленная на активной стойке, при этом, внешний контур рыхлительной лапы фронтально перекрывает передние грани обоих деформаторов, а во внутренней стороне рыхлительной лапы имеется вертикальный паз, в который входят передние периферийные части деформаторов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
фиг. 1 - показан вид спереди,
фиг. 2 - вид сбоку,
фиг. 3 - сечение А-А, увеличено,
фиг. 4 - сечение Б-Б, увеличено.
Рабочий орган для щелевания почвы содержит основную стойку 1, закрепленную на раме орудия 2 и деформаторы 3 выполненные в форме двух плоских дисковых ножей установленных во втулках 4 на полуосях 5. Деформаторы 3 образуют острый угол клина в направлении движения рабочего органа (см. фиг.4). Имеется активная стойка 6, присоединенная к основной стойке 1 посредством шарнира 7. Упругое кольцо 8 выполнено с боковыми отверстиями 9 и закреплено между нижними частями основной стойки 1 и активной стойки 6, а полуоси 5 закреплены на дисковых ножах 3 и вместе с втулками 4 помещены в боковые отверстия упругого кольца 8 и зафиксированы стопорными гайками 10. Имеется рыхлительная лапа 11, установленная на активной стойке 6, при этом рыхлительная лапа 11 на внутренней стороне имеет вертикальный паз 12, в который помещены передние периферийные части плоских дисков деформаторов 3.
Рабочий орган для щелевания почвы работает следующим образом.
При заглублении рабочего органа в почву и выполнении технологического процесса щелевания активная стойка 6 вместе с рыхлительной лапой 11 совершают автоколебательные движения относительно стойки 1, деформируя (сжимая, разжимая) переменными силами упругое кольцо 8. Упругое кольцо 8 сжимаясь в продольно-вертикальной плоскости одновременно расширяется, увеличивая свои начальные размеры в поперечно-вертикальной плоскости (прижимая периодически некоторую эллиптическую форму, см. фиг. 4 штриховые линии). Импульсные автоколебания упругого кольца 8 передаются плоским дисковым ножам деформаторами 3, которые присоединены к упругому кольцу 8 посредством отверстий 9 и втулок 4 на полуосях 5 со стопорными гайками. Таким образом, автоколебания упругого кольца 8, происходящие вследствие преодоления временных напряжений сжатия и сдвига почвы, совершаются совместно с деформаторами 3, которые, в свою очередь, периодическими импульсами давления уплотняют стенки почвенной щели с амплитудой деформации и уплотнителя ΔL (см. фиг. 4). Вследствие этого производится активное упрочнение стенок почвенной щели и гашение релаксационных напряжений почвы, которые были получены от предшествующего сжатия стенок щелей плоскими дисковыми ножами деформаторами 3.
Таким образом, промышленное применение заявленного устройства рабочего органа для щелевания почвы обеспечивает необходимую аэрацию почвы за счет повышения качества формирования почвенных щелей и снижение энергоемкости процессов щелевания почвы.