УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ГЛУБОКОГО РЫХЛОГО СЛОЯ ПОЧВЫ
DEVICE FOR CREATION OF DEEP LOOSE SOIL LAYER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для ротационного фрезерования, рыхления и перемешивания внутренних слоев почвы.
Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие для основной обработки солонцовых почв, содержащее два ротационных рыхлителя для послойной обработки почвы, выполненных на разных валах, имеющих противоположное направление вращения (патент RU 2248685, приоритет от 16.05.2003).
Наиболее близким но технической сущности к заявляемому объекту является
устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления, содержащее ротационный щелерез, внутрипочвенный фрезерователь и его привод (патент на изобретение RU №2376737. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27 декабря 2009 г., приоритет от 08 мая 2008).
В данном устройстве имеются недостатки:
- роторный внутрипочвенный рыхлитель вращается в подшипниках, которые находятся непосредственно в зоне рыхления и перемешивания почвы, что обусловливает низкую надежность подшипников;
- невозможно рыхление верхнего слоя почвы.
Технической задачей, для решения которой служит предлагаемое изобретение, является повышение надежности устройства.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании изобретения, является создание возможности выполнять послойно внутрипочвенное ротационное фрезерование с высоким качеством обработки почвы, поскольку выполняется рыхление слоя почвы снизу вверх, высокой надежностью, т.к. создается возможность исключить применение подшипников в зоне повышенной агрессивности рабочей среды при установке внутрипочвенного ротационного фрезерователя.
Для решения поставленной технической задачи в предлагаемом устройстве для создания глубокого рыхлого слоя почвы, содержащем два ротационных щелереза, расположенных вертикально симметрично вдоль направления движения устройства и механически связанных с общим приводом и расположенными ниже привода внутрипочвенными роторными фрезерователями верхнего и нижнею слоев почвы, которые имеют валы, расположенные горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя, ротационный щелерез снабжен кольцевым щелерезом и шестернями привода, зубья зацепления которых выполнены поочередно слева и справа вдоль цилиндрической поверхности зацепления на каждой детали зацепления, по которой они взаимно опираются с зубчатым зацеплением, при этом кольцевой щелерез
снабжен режущими органами, выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа, образующими емкости для приема грунта;
снабжено солнечной шестерней ротационного щелереза, установленной на отдельном валу, расположенном на раме устройства в подшипниках горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя;
снабжено кольцевым щелерезом, выполненным в виде наружной шестерни планетарной передачи;
снабжено ведущей, ведомой, опорной и центрирующей шестернями привода, выполненными планетарно к солнечной шестерне и кольцевому щелерезу;
снабжено внутрипочвенным роторным фрезерователем нижнего слоя почвы, вал которого установлен в ведомых планетарных шестернях ротационного щелереза;
снабжено внутрипочвенным роторным фрезерователем верхнего слоя почвы, вал которого установлен в опорных планетарных шестернях ротационного щелереза.
Изобретение поясняется прилагаемыми схемами, где на фиг.1 показано предлагаемое устройство, разрез вида сзади;
на фиг.2 - вид сбоку;
на фиг.3 - вид А по фиг.2.
Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления выполнено симметрично по ходу движения устройства. Устройство имеет привод 1 и снабжено двумя ротационными щелерезами. С левой и с правой стороны рамы 2 устройства установлены опоры с подшипниками 3, на которых установлены шестерни привода 4, 5, 6, 7, 8, выполненного в виде планетарного редуктора. Солнечная шестерня 8 установлена на валу 9. На планетарных ведущей 4, ведомой 5, опорной 6, центрирующей 7 шестернях установлен кольцевой щелерез 10, выполненный в виде наружной шестерни планетарной передачи. Внутрипочвенный ротационный фрезерователь нижнего слоя почвы 11 установлен в планетарных ведомых шестернях 5. Внутрипочвенный ротационный фрезерователь верхнего 12 слоя почвы установлен в планетарных опорных шестернях 6. Шестерни привода 4-8 и кольцевой щелерез 10 выполнены с зубьями зацепления 13, расположенными поочередно слева и справа вдоль соответствующей цилиндрической поверхности зацепления, которыми детали взаимно опираются с зацеплением. Опорная поверхность каждой шестерни 4-8 и кольцевого щелереза 10 имеет диаметр, равный соответствующему диаметру окружности зацепления. Кольцевой щелерез 10 снабжен поочередно слева и справа расположенными режущими органами 14, образующими емкость для приема грунта 15.
Планетарная опорная шестерня 6 привода ротационного фрезерователя верхнего 12 слоя почвы одновременно выступает в качестве опорной шестерни всего привода, обеспечивая повышение жесткости кольцевого щелереза 10 на изгиб в направлении обработки и ограничивая его деформацию в перпендикулярном плоскости направлении кольцевого щелереза 10.
Предлагаемое устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления работает следующим образом.
При движении устройства по поверхности почвы крутящий момент передается через привод 1 и шестерню 4 к деталям привода и внутрипочвенным ротационным фрезерователям нижнего 11 и верхнего 12 слоев почвы. Кольцевой щелерез 10 фиксируется в пространстве поочередно слева и справа расположенными, соответственно, на нем, а также на шестернях 4-8 зубьями привода. Перемещение кольцевого щелереза 10, выполненного в виде наружной шестерни планетарной передачи, относительно рамы в плоскости фиг.2 ограничено цилиндрическими поверхностями обкатки планетарных шестерней 4-7, на которые опирается кольцевой щелерез своей внутренней цилиндрической опорной поверхностью. Смещение ротационных фрезерователей 11, 12 вдоль вала фрезерователя ограничено зацеплением ведомой планетарной шестерни 5 и солнечной шестерни 8. Солнечная шестерня 8 удерживается от перемещения поперек направления движения устройства валом 9, который установлен на раме 2 в подшипниках 3. Кольцевой щелерез 10, выполненный в виде наружной шестерни планетарной передачи, удерживается от перемещения поперек направления движения устройства солнечной шестерней 8 и планетарными шестернями 4, 7 привода, которые установлены на раме 2 в подшипниках 3. Планетарные шестерни 5, 6 удерживаются от перемещения поперек направления движения устройства солнечной шестерней 8 и кольцевым щелерезом 10, выполненным в виде наружной шестерни планетарной передачи.
Заглубленные в почву кольцевые щелерезы 10 наружной поверхностью, снабженной режущими органами 14, производят нарезание щелей. Почва из щели извлекается на поверхность емкостями для приема грунта 15.
Внутрипочвенные ротационные фрезерователи 11, 12 заглублены в почву и производят ее внутрипочвенное ротационное рыхление в соответствующих забоях.
Использование новых элементов в виде планетарной ведомой шестерни 5 привода, внутрипочвенного ротационного фрезерователя 11 нижнего слоя почвы, установленного в планетарных ведомых шестернях 5 привода, и планетарной опорной шестерни 6 привода, внутрипочвенного ротационного фрезерователя 12 верхнего слоя почвы, установленного в планетарных опорных шестернях 6 привода, позволяет при движении устройства выполнять послойно внутрипочвенное ротационное фрезерование с высоким качеством обработки почвы, поскольку выполняется рыхление соответствующего слоя почвы снизу вверх, высокой надежностью, т.к. создается возможность исключить применение подшипников в зоне повышенной агрессивности рабочей среды при установке внутрипочвенных ротационных фрезерователей 11, 12 в планетарных ведомой 5 и опорной 6 шестернях привода, меньшим тяговым сопротивлением, поскольку исключен редуктор, выполненный в виде стойки, меньшим энергопотреблением.