НАВЕСНОЙ КАТОК К ПЛУГУ ТРАКТОРА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к навесному катку к плугу трактора, и может быть использована для составления тракторных гидрофицированных агрегатов, выполняющих весенние и осенние предпосевные работы.
Уровень техники
Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, например плоскорежущие лапы и каток с рабочими элементами, при этом рабочие элементы катка, например зубчатые планки, размещены по многозаходовым спиралям, имеющим направление навивки в сторону задних концов дисковых батарей и переменный шаг навивки спиралей, больший по следу задних концов дисковых батарей.
В агрегате угол между линией спирали и образующей тела вращения поверхности катка не превышает 10° по следу задних концов дисковых батарей и составляет 30-50° по следу передних концов дисковых батарей (см. пат. RU №2108014, МПК А01В 49/02, опубл. 10.04.1998 г.).
Недостатком данного агрегата является сложность конструкции, громоздкость, металлоемкость, неустойчивая работа на склонах.
Известно устройство для обработки почвы, содержащее раму и последовательно установленные на ней два ряда батарей игольчатых дисков и каток, причем иглы дисков батареи первого ряда загнуты в направлении движения для обеспечения ее активного вращения, а иглы дисков батареи второго ряда загнуты в противоположную направлению движения сторону, при этом оно дополнительно снабжено катком, батареей игольчатых дисков, иглы дисков которой загнуты в направлении движения для обеспечения активного вращения батареи, и вращающейся планчатой бороной, выполненной в виде установленных на оси дисков, соединенных между собой под углом к оси планками, имеющими зубчатую кромку или прямоугольную кромку с закрепленными на ней прямыми зубьями или изогнутыми в противоположную направлению движения сторону зубьями, а борона расположена за основным катком и установлена на глубину обработки до 4 см, причем все батареи игольчатых дисков установлены на глубину обработки до 6 см, а основной и дополнительный катки выполнены кольчато-шпоровыми (см. пат. RU №2148299, МПК А01В 49/02, опубл. 10.05.2000 г.).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, невысокое качество подготовки почвы.
Известен почвообрабатывающий каток, включающий ободы-диски, закрепленные на оси, из которых крайние и средний установлены перпендикулярно оси, и зубчатые планки с одинаковым шагом впадин и выступов, закрепленные на ободах-дисках, при этом ободы-диски, расположенные между крайними и средним, установлены зеркально симметрично относительно плоскости симметрии катка перпендикулярной оси катка, под углом к оси не менее 70°, в ободах-дисках выполнены пазы для размещения в них зубчатых планок, при этом соседние планки установлены со смещением в осевом направлении на величину шага впадины или выступа, причем диаметр ободов-дисков равен диаметру окружности, описанной вокруг выступов зубчатых планок.
В почвообрабатывающем катке зубчатые планки могут быть закреплены на ободах-дисках под наклоном к оси катка, величина угла которого не превышает 10°.
В почвообрабатывающем катке зубчатые планки могут быть закреплены на ободах-дисках параллельно оси катка (см. пат. RU №2213437, МПК А01В 29/04, опубл. 10.10.2003 г.).
Недостатком данного почвообрабатывающего катка является сложность конструкции, невысокая производительность труда.
Известен комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган, содержащий прутковый каток с чередующимися прутками квадратного сечения, подшипниковые узлы, закрепленные к задним звеньям четырехзвенной параллелограммной подвески, установленный под катком плоский нож со стойками, имеющими возможность перемещения вверх-вниз, вперед-назад, при этом прутки образуют ромбовидную поверхность катка путем чередования прутков, установленных параллельно оси и под ней, причем к наружным передним граням параллельно расположенных прутков в шахматном порядке закреплены иглы, часть которых входит во внутреннее пространство пруткового катка, часть выходит наружу, при этом вылет игл составляет 0,4…0,5 от вылета внутрь пространства пруткового катка, а угол крошения плоского ножа составляет 5…7°.
В комбинированном почвообрабатывающем рабочем органе угол наклона прутков к оси пруткового катка составляет 18…27° и равен углу трения почвы по стальной поверхности (см. пат. RU №2514994, МПК А01В 33/00, опубл. 10.05.2014 г.).
Недостатком данного комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа является сложность конструкции, невысокая надежность работы рабочего органа, невысокое качество подготовки почвы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый автором за прототип является почвообрабатывающий навесной каток к плугу трактора, включающий пластинчатый каток в форме барабана, установленный на опорной раме, закрепленной в торцах последнего, в дисках которого закреплены пластины, навесное устройство (см. «навесной каток к плугу трактора», yandex.ru / images планчатый каток для обработки почв).
Недостатком данного катка является невысокая эксплуатационная надежность навесного устройства, срок службы и качество подготовки почвы.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка навесного катка к плугу трактора, обладающего высоким качеством предпосевной подготовки почвы, за счет измельчения крупных фракций поверхностного слоя почвы с последующим ее выравниванием, без применения дополнительных сельхозмашин или дополнительных проходов с одновременным упрощением конструкции катка и повышением его эксплуатационной надежности.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к высокому качеству предпосевной подготовки почвы, за счет измельчения крупных фракций поверхностного слоя почвы с последующим ее выравниванием после плуга, упрощению конструкции катка и повышению его эксплуатационной надежности, что дает возможность решить техническую проблему по повышению качества предпосевной подготовки почвы, за счет измельчения крупных фракций поверхностного слоя почвы после пахоты с последующим ее выравниванием с одновременным упрощением конструкции катка и повышением его эксплуатационной надежности.
Технический результат достигается с помощью навесного катка к плугу трактора, включающего планчатый каток в форме барабана, установленный на опорной раме, закрепленной в торцах последнего, в дисках которого закреплены планки, навесное устройство, при этом навесное устройство выполнено из длинного и короткого рычагов, с возможностью обеспечения установки барабана перпендикулярно направлению движения трактора, при этом на каждом из рычагов закреплен амортизатор для регулировки высоты катка над уровнем почвы и давления катка на почву, опорная рама закреплена с длинным и коротким рычагами с помощью стремянки с торцевой пластиной, а навесное устройство закреплено к плугу с помощью двух переходных пластин с пальцем.
Таким образом, так как при подготовке полупара основная задача состоит в измельчении крупных фракций поверхностного слоя почвы с последующим ее выравниванием, что осуществляется с помощью предлагаемой полезной модели, которая исключает необходимость дополнительной обработки почвы культиваторами, что, в свою очередь, удешевляет и повышает качество процесса подготовки почвы к посадке озимых культур за счет выполнения навесного катка к плугу трактора, включающего планчатый каток в форме барабана, установленного на опорной раме, закрепленной в торцах последнего, в дисках которого закреплены планки, при этом навесное устройство выполнено из длинного и короткого рычагов с возможностью обеспечения установки барабана перпендикулярно направлению движения трактора, а на каждом из рычагов закреплен амортизатор для регулировки высоты катка над уровнем почвы и давления катка на почву, с одновременным упрощением конструкции катка и повышением его эксплуатационной надежности, причем, так как каток является навесным, он также повышает маневренность трактора при развороте на следующий круг, а также сокращает время агротехнического возделывания, что позволяет осуществить своевременную посадку озимых культур.
Краткое описание чертежей и изображений
На фиг. 1 дана схема навесного катка к плугу трактора, общий вид в ракурсе  спереди.
На фиг. 2, тоже, основные параметры и характеристики, таблица. Осуществление полезной модели Навесной каток к плугу (на фиг. не показан) трактора (на фиг. не показан) состоит из пластинчатого катка в форме барабана 1, установленного на опорной раме 2, закрепленной в торцах барабана 1, при этом в дисках 3 барабана 1 закреплены пластины 4, а вращение барабана 1 обеспечивают установленные в его торцах подшипники 5 марки LSGR 207-TBS, предназначенные для навесной почвообрабатывающей техники, и навесного устройства, выполненного из длинного и короткого рычагов 6, которые изготовлены путем сварки под углом из профилированных труб, с возможностью обеспечения установки барабана 1 перпендикулярно направлению движения трактора, при этом на каждом из рычагов 6 закреплен амортизатор 7, включающий шток 8 с болтом 9 для регулировки высоты катка над уровнем почвы и давления катка на почву, причем опорная рама 2 закреплена с длинным и коротким рычагами 6 с помощью стремянки 10 с торцевой пластиной 11, а навесное устройство закреплено к плугу с помощью двух переходных пластин 12, 13 и пальца 14, установленных на длинном и коротком рычагах 6, причем барабан 1 используют как в активном, так и в пассивном положениях.
Навесной каток к плугу трактора эксплуатируют следующим образом.
Перед началом работы производят сцепку навесного катка со штатными креплениями рабочих органов (на фиг. не показаны) плуга трактора с помощью двух переходных пластин 12, 13 и пальца 14, установленных на длинном и коротком рычагах 6, длина которых обеспечивает возможность установки барабана 1 перпендикулярно направлению движения трактора, при этом на каждом из рычагов 6 закреплен амортизатор 7, включающий шток 8 с болтом 9, с помощью которого регулируют высоту катка над уровнем почвы и давления катка на почву, а пластины 4 закреплены в дисках 3 барабана 1, установленного на опорной раме 2, закрепленной с длинным и коротким рычагами 6 с помощью стремянки 10 с торцевой пластиной 11, причем вращение барабана 1 обеспечивают установленные в его торцах подшипники 5 марки LSGR 207-TBS, специально предназначенные для навесной почвообрабатывающей техники, и при движении трактора пластины 4 входят в землю близко к вертикали, а выходят почти плашмя, в результате чего каток хорошо подкапывает, срезает гребни, образовавшиеся после вспашки, разбивает комья и выравнивает поверхность поля после прохода трактора с плугом, причем, если каток проваливается при высокой влажности почвы и забивается землей, его необходимо развернуть на 180°, тогда пластина 4 будет ложиться на землю плашмя, а выходить вертикально, при этом увеличивается опорная поверхность катка, обеспечивающего обработку поля с любым уклоном, а сам каток будет меньше захватывать земли и меньше забиваться, при этом барабан 1 используют в активном и пассивном положениях, для перевода из одного положения в другое необходимо отсоединить крепление барабана 1 от торцевых пластин 11 каждого рычага 6 и перевернуть их на 180°. При вспашке земли «под зиму», не требующей измельчения комьев, рекомендуют отсоединить рычаги 6 от переходных пластин 12, 13 крепления к плугу с помощью пальца 14 и снять каток, при этом пластины 4 остаются на раме плуга. Основные параметры и характеристики (см. таблицу) почвообрабатывающего навесного катка к плугу трактора способствуют улучшению агротехнических показателей обработки почвы тем, что за один проход трактор выполняет две операции, при этом навесной каток агрегатируется с плугами под трактора любого тягового класса, один каток обеспечивает перекрытие двух рабочих органов плуга, причем навесной каток рассчитан на работу в различных по составу грунтах 1-2 категории с влажностью не более 28% и твердостью в обрабатываемом слое не более 3,5 МПа и обслуживающем персонале в количестве одного человека (тракториста).
Таким образом, с помощью предлагаемой конструкции навесного катка к плугу трактора позволило улучшить маневренность и свободное перемещение по полю. Анализ выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью агрегатов показал необходимость создания почвообрабатывающего навесного катка к плугу трактора, выполняющего за один проход следующие функции:
- выравнивание гребней почвы, измельчение комьев до мелких фракций;
- при пассивном положении пластин осуществляется приуплотнение поверхностного слоя почвы катками с одновременным мульчированием почвы, что максимально сохраняет запасы почвенной влаги и повышает качество противоэрозионной обработки почвы.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- повышение эксплуатационной надежности и срока службы;
- повышение производительности труда;
- улучшение качества подготовки почвы;
- обеспечение однородной фракции поверхностного слоя почвы без применения дополнительных сельхозмашин или дополнительных проходов;
- возможность применения в различных почвенно-климатических условиях;
- предотвращение или существенные сокращения ветровой и водной эрозии;
- смягчение воздействия засухи за счет сохранения почвенной влаги;
- экономия горючего за счет уменьшения количества проходов, а именно с возможностью за один проход трактора выполнять две операции: пахота, измельчение и выравнивание;
- сокращение энергозатрат до 30%.