БОРОНА ТЯЖЕЛАЯ ПРУЖИННАЯ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы, применяется для эффективного выравнивания рельефа поля, равномерного распределения соломы, а также производит частичную заделку пожнивных остатков, т.к. если солому не распределять равномерно по полю, то при посеве по минимально обработанному полю возможны проблемы с прорастанием семян.
Известна - тяжелая пружинная борона КАМА (423806, РТ, г. Набережные Челны, проспект им. Вахитова, д. 4а, офис 27. ООО «Техника - Агро» 2018 г.)- прототип. Борона, включает раму с прицепным устройством, задней частью опирающуюся на пневматические колеса, средний поворотный брус, фиксируемый гидроцилиндрами к раме, боковые поворотные брусья с рабочими и транспортными колесами, при этом на поворотных брусьях смонтированы неподвижно сменные парные стойки или сменные одиночные длинные стойки с зубовыми боронами, закрепленные якорными цепями, регулируемыми по длине, растяжки имеют фиксаторы в виде уголков с вырезами.
Известна почвообрабатывающая борона - сцепка (патент на полезную модель №192367, МПК А01В 19/00, опубл. 13.09.2019 Бюл. №26), включающая раму с прицепным устройством, опирающуюся задней частью на пневматические колеса, средний поворотный брус, связанный с рамой гидроцилиндрами, боковые поворотные брусья с рабочими и транспортными колесами и секциями зубовых борон и растяжками, средний поворотный брус сцепки, связанный гидроцилиндром с рамой, шарнирно смонтирован на оси тыльной стороны рамы при помощи двух дополнительных рычагов-упоров, при этом шарнирное соединение оси тыльной стороны рамы с рычагами-упорами снабжено фрикционными разъемными втулками, не требующими смазки. Зубья бороны каждой секции сцепки выполнены пружинными, смонтированы на поворотных осях рамы и регулируемыми по углу наклона при помощи механизма поворота зубьев, выполненного в виде рычага, связанного с приводной рейкой каждой оси.
Известна борона зубовая (патент по полезную модель №195217, МПК А01В 19/00, А01В 19/02, опубл. 17.01.2020 Бюл. №2), включающая раму с прицепным устройством, опирающуюся задней частью на пневматические колеса, средний поворотный брус, связанный с рамой гидроцилиндром, боковые поворотные брусья с рабочими колесами и растяжками, секции зубовых борон со смонтированными на траверсах корпуса секции с пружинными зубьями, при этом каждая секция борон с пружинными зубьями снабжена гидравлическим механизмом регулирования угла атаки зуба, выполненным в виде гидроцилиндра, смонтированного на одной из сторон корпуса секции, шток которого шарнирно связан при помощи рычагов каждой траверсы с приводной рейкой, при этом гидроцилиндр при помощи гибкого трубопровода связан с гидронасосом транспортного средства.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание бороны тяжелой пружинной простой и удобной при использовании.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является расширение технологических возможностей бороны, повышение надежности и долговечности работы бороны, а также упрощение ее конструкции.
Технический результат достигается тем, что борона тяжелая пружинная содержит раму, включающую поперечную и продольные балки, на которые установлены блоки граблин, снабженные пружинными зубьями, прицепное устройство - дышло, опирающееся задней частью на пневматические колеса, на концах продольных балок установлены механизмы опоры, на которых расположены рабочие колеса, транспортные колеса установлены на продольные балки скобами, продольные балки соединены с поперечной балкой шарнирным механизмом, гидравлические механизмы выполнены в виде гидроцилиндров. Новым является то, что гидроцилиндры снабжены шарнирным механизмом рычагов для подъема или опускания бороны и установлены на опорах рабочих колес, кроме того, на опорах пневматических колес в центральной части на дышле также установлены гидроцилиндры с шарнирным механизмом, при этом гидроцилиндры, установленные на опорах рабочих колесах и на опорах пневматических колес, имеют общую гидравлическую магистраль, каждый блок граблин, для обеспечения плавности хода, снабжен двумя рессорными рычагами, соединенными между собой посредством гребенки с отверстиями для ручной регулировки угла атаки зубьев граблин, которые закреплены нажимными торсионными пружинами и зафиксированы стопорными болтами, при этом соотношение рабочей длины зуба и его диаметра равно 4±0,1, на прицепном устройстве бороны - дышле на приваренные втулки установлена стойка тросов с возможностью вращения, соединенная с продольными балками, для осуществления поворота в горизонтальное положение при раскладывании бороны в рабочее положение за счет своего хода и фиксации в рабочем положении и для складирования продольных балок в транспортное положение, при этом для равномерного распределения нагрузки тросы одним концом установлены на стойку тросов, а другим концом на продольные балки, стойка тросов снабжена пружинами, а над ней установлена пластина для удержания в рабочем положении.
Пластина над стойкой тросов установлена на пальцы, которые закреплены на дышле и фиксируются двумя шплинтами, кроме того, имеется дополнительный механизм фиксации с помощью кронштейна, который приводиться в работу за счет дополнительного гидроцилиндра, подключенного к гидросистеме трактора.
Борона имеет съемные дополнительные секции, которые крепятся болтами, выполненные из трубы того же сечения, что и рама 180×180; 200×200, по краям трубы приварены фланцы, через которые происходит крепление 8-ми болтами размером M24-6g×70.
Прицепное устройство - дышло представляет собой рамную конструкцию из трубы 180×100×8.
Стойка тросов выполнена из трубы сечением 80×60×4 и ∅76 у основания в форме треугольника.
Поперечная и продольные балки бороны выполнены из высококачественных марок стали (09Г2С, Ст20, Сталь 45, 40Х) и имеют порошковое покрытие, которое повышает коррозионную стойкость.
Зубья граблин изготовлены из высококачественной легированной стали, с выполнением термообработки (отпуск, закалка).
Каждый блок граблин, установленный на поперечную и продольные балки, выполнен из труб, и зафиксирован четырьмя скобами.
Соединение гидроцилиндров при помощи гибкого трубопровода с гидронасосом транспортного средства обеспечивает качественную обработку почвы без повреждений трубопровода и более продолжительное время работы бороны.
Конструкция бороны представлена на чертежах.
На фиг. 1 представлен общий вид бороны, предлагаемой в качестве полезной модели.
На фиг. 2 в изометрии показан блок граблин с пружинными зубьями.
На фиг. 3 представлен в изометрии вид бороны в транспортном положении - вид спереди.
На фиг. 4 представлен в изометрии вид бороны в транспортном положении - вид сзади.
На фиг. 5 представлен в изометрии вид прицепного устройства - дышла со стойкой тросов.
На фиг. 6 предоставлен в изометрии вид механизма опоры колеса.
Борона тяжелая пружинная содержит раму, включающую поперечную 1 и продольные 2 балки, на которые установлены блоки граблин 3, снабженные пружинными зубьями 4. Прицепное устройство - дышло 5 задней частью опирается на пневматические колеса 6. Борона содержит рабочие колеса 7 и транспортные колеса 8. Рабочие колеса 7 установлены на концах продольных балок 2 на механизме опоры 9, транспортные колеса 8 установлены на продольных балках 2 скобами, продольные балки 2 соединены с поперечной балкой 1 шарнирным механизмом (на фигуре не показано). На механизме опоры 9 колеса 7 установлены гидроцилиндры 10, снабженные шарнирным механизмом рычагов 11, с помощью которых производится подъем или опускание бороны. В центральной части на дышле 5 на опорах 12 пневматических колес 6 также установлены гидроцилиндры 13 с шарнирным механизмом 14, при этом гидроцилиндры 10 и 13, которые установлены на дышле 5 и на опорах 9 рабочих колесах 7 имеют общую гидравлическую магистраль 15, благодаря этому борона обеспечивает равномерное заглубление. Для ручной регулировки угла атаки пружинных зубьев 4 каждый блок граблин 3 снабжен двумя рессорными рычагами 16, которые закреплены на блоках граблин 3, при этом рессорные рычаги 16 соединены между собой посредством гребенки 17 с отверстиями 18, за счет которых регулируется угол атаки пружинных зубьев 4 одновременно всех граблин. Зубья 4 граблин 3 закреплены нажимными торсионными пружинами 19, каждый зуб 4 фиксируется стопорными болтами 20 (фиг. 2). При рабочей длине 640±10 мм и диаметре 16 мм, создается наилучший эффект вибрации, что соответствует соотношению рабочей длины зуба 4 к его диаметру равному 4±0,1. На прицепном устройстве бороны - дышле 5 на приваренные втулки 28 установлена стойка 21 тросов 22 с возможностью вращения, соединенная с продольными балками 2, для осуществления поворота в горизонтальное положение (фиг. 1 и 5) при раскладывании бороны в рабочее положение, за счет своего хода, и фиксации в рабочем положении, для складирования продольных балок 2 в транспортное положение и для удерживания их в рабочем положении. Для равномерного распределения нагрузки тросы 22 одним концом установлены на стойку 21, а другим концом на продольные балки 2, пружины 23 стойки 21 служат для удерживания стойки 21 в рабочем положение. Над стойкой 21 тросов 22 установлена пластина 24, для удержания стойки 21 в рабочем положении. Пластина 24 над стойкой 21 установлена на пальцы 25, которые закреплены на дышле 5 и фиксируются двумя шплинтами, кроме того, имеется дополнительный механизм фиксации с помощью кронштейна 26, который приводиться в работу за счет дополнительного гидроцилиндра 31, подключенного к гидросистеме трактора.
Борона имеет съемные дополнительные секции 27, которые крепятся болтами (на фиг. не показаны), выполненные из трубы того же сечения, что и рама (180×180; 200×200), по краям трубы приварены фланцы, через которые происходит крепление 8-ми болтами размером M24-6g×70.
Прицепное устройство - дышло 5 представляет собой рамную конструкцию из трубы 180×100×8.
Стойка 21 тросов 22 выполнена из трубы сечением 80×60×4 и 0 76 у основания в форме треугольника.
Поперечная 1 и продольные 2 балки бороны выполнены из высококачественных марок стали и имеют порошковое покрытие, которое повышает коррозионную стойкость.
Зубья 4 граблин 3 диаметром 16 мм изготовлены из высококачественной легированной стали (09Г2С, Ст20, Сталь 45, 40Х), с выполнением термообработки.
Блоки граблин 3 выполнены из труб, установлены на скобы 29 и крепятся хомутом 30 с двух сторон.
Предлагаемая борона работает следующим образом:
Перед началом работы борону с трактором устанавливают на краю поля и переводят из транспортного положения в рабочее. Операция подготовки бороны к работе или транспортировке занимает не более 15 минут, и может быть выполнена одним человеком.
Принцип перевода бороны из транспортного положения в рабочее.
Убирается фиксатор, в задней части снимается стяжка. Борону подают назад пока не обеспечивается прямая линия, продольные балки 2 должны встать на прямую с поперечной 1. Гидроцилиндром 10 опускают борону в рабочее положение. Стойка 21 тросов 22 переходит в горизонтальное положение и фиксируется пластиной 24. Троса 22 натягиваются. Борона готова к работе.
Перевод в транспортное положение в обратном порядке.
Борона применяется для эффективного выравнивания рельефа поля, равномерного распределения соломы, а также производит частичную заделку пожнивных остатков, т.к. если солому не распределять равномерно по полю, то при посеве по минимально обработанному полю возможны проблемы с прорастанием семян.
Борона подготавливает семяложе весной при обработке поля перед посевом, может использоваться для финишной подготовки почвы. Эффективно измельчает комья земли, идеально выравнивает поля. Борона состоит из независимых секций 27, таким образом, обеспечивается большая гибкость и лучшее копирование. Пять рядов зубьев 4 толщиной 16 мм служат для агрессивного воздействия на почву. Угол атаки переднего ряда можно регулировать отдельно для более агрессивного воздействия, в то время как остальные четыре ряда будут работать с остатками. Пять регулировок угла атаки. Большой диаметр пружинного зуба 4 (16 мм) обеспечивает агрессивное воздействие на почву, необходимое для тяжелых условий работы. Зубья 4, сделаны из высококачественных закаленных стальных прутков. Большой диаметр (16 мм) зуба 4 гарантирует необходимое рабочее давление на верхушке зуба 4 и гибкость для достаточного зазора под рамой. Соотношение рабочей длины зуба 4 и его диаметра равное 4±0,1 создает необходимые вибрации для интенсивного воздействия на обрабатываемую почву. Каждая секция 27 бороны поддерживается двумя сверхпрочными подъемными рессорными рычагами 16. Крепление блоков граблин 3 к поперечным балкам 1 путем нажимных торсионных пружин 19 обеспечивает обтекаемую конструкцию для оптимального прохождения бороны над пожнивными остатками.
За счет четырех гидроцилиндров, два из которых (гидроцилиндры 10) расположены по краям продольных балок 2 на опорах рабочих колес 7, и два (гидроцилиндры 13) расположены на дышле 5, изменяют степень заглубления и уровень давления нажима рабочих органов зубьев 4 граблин 3 в зависимости от почвенных условий. Рабочий ход перемещения рабочих органов составляет 150 мм. Управлять гидроцилиндрами 10 и 13 тракторист (оператор) может из кабины.
Добавочная ручная регулировка пружинных зубьев 4 имеется на блоках секций 27 для компенсации износа зубьев 4.
На прицепном устройстве бороны - дышле на приваренные втулки 28 установлена стойка 21 тросов 22 с возможностью вращения, соединенная с продольными балками 2, для осуществления поворота в горизонтальное положение Стойка 21 тросов 22 служит для складирования балок продольных 2 в транспортном положении, для удерживания их в рабочем положение.
К стойке 21 одним концом устанавливается трос 22, второй конец устанавливается на балку продольную 1, данный вид крепления распределяет нагрузку равномерно.
Пружинные зубья 4 граблин 3 (рабочий орган) изготавливаются из высококачественной легированной стали диаметром 16 мм. Блок граблин 3 имеет, возможность регулировки угла атаки рабочих органов - пружинных зубьев 4. Уменьшение угла наклона зубьев 4 дает возможность уменьшить перемешивание почвы, лучше очищать борону от мусора, менее интенсивно воздействовать на обрабатываемые культуры Увеличение угла наклона зубьев 4 позволяет усилить процесс боронования.
Имеется возможность увеличивать ширину обработки, присоединив секцию дополнительную 27. Дополнительные секции 27 позволяют увеличивать длину бороны, за счет чего увеличивается и ширина обработки.
Борона имеет следующие размеры 7,2 м, 12 м, 15 м, 18 м, 21 м, 24 м, 28 м, что позволять проводить боронования с различными видами тракторов.
Упрощенная и быстрая ручная настройка угла атаки зубьев 4 допускает широкий выбор возможных настроек в зависимости от полевых условий и вида работы.
Тросовая система балансировки тягового усилия повышает управляемость широкозахватным агрегатом, а секционная конструкция обеспечивает хорошее копирование поверхности поля.
Благодаря собственной массе порядка 5-9 тонн (в зависимости от ширины захвата) пружинная борона устойчиво работает при любом количестве пожнивных остатков на поле, валок соломы не поднимает ее и на поле не образуется куч соломы.
Длина и толщина зубьев 4 (с соотношением 4±0,1) подобраны таким образом, что на скорости до 18 км/час зубья вибрируют, и эта вибрация оказывает мощное разрушительное воздействие на капилляры верхнего слоя почвы.
В составе бороны имеется прицепное устройство - дышло 5, которое связывает трактор с бороной. Дышло 5 представляет собой рамную конструкцию из трубы 180×100×8. На дышле 5 установлена стойка 21 тросов 22, путем приваривания втулок 28 к трубам дышла. Стойка 21 тросов выполнена из трубы сечением 80×60×4. Сама стойка 21 тросов изготовлена так, что образует форму треугольника. Стойка 21 тросов является связующим элементом между дышлом и рамой бороны. На стойку тросов крепятся троса 22. Принцип работы стойки тросов, при раскладывании бороны в рабочее положение, за счет своего веса стойка тросов переходит в горизонтальное положение и фиксируется кронштейном, приводящим в действие гидроцилиндром 31. Трос 22 одним концом устанавливается на стойку 21 тросов, а другим концом на продольные балки 2. В рабочем положение стойка 21 тросов 22 поднимается вверх, принимая вертикальное положение, пружины 23, установленные на стойки 21, служат для удерживания стойки 21 в вертикальном положении и помогают возврату ее в горизонтальное положении при раскладывании. Над стойкой 21 установлена пластина 24, с целью удержания стойки 21 тросов (борона в рабочем положении). Стойка 21 служит для удерживания балок продольных 2 в рабочем положении. Канатная система балансировки рамы компенсирует пиковые нагрузки, защищая наиболее нагруженные узлы агрегата, и, тем самым, увеличивает срок службы бороны.
Борона имеет возможность увеличить ширину обработки за счет добавления к основной части рамы дополнительных секции 27. Дополнительные секции 27 выполнены из трубы тоже сечения, что и основная рама (180×180; 200×200) по краям трубы приварены фланцы, через которые происходит крепление 8-ми болтами размером M24-6g×70, что дает возможность подобрать ширину захвата бороны из имеющегося парка тракторов в зависимости от мощности трактора. Ширина секции 1,7 м в комбинации с рессорной подвеской секций позволяет равномерно обработать даже самые холмистые луга.
Соединение гидроцилиндров 10 и 13 при помощи гибкого трубопровода с гидронасосом транспортного средства обеспечивает качественную обработку почвы без повреждений трубопровода и более продолжительное время работы бороны.
На агрегате применяются поводки для жесткого крепления секций.
Борона имеет прочную надежную раму, что достигается за счет применения высококачественных марок сталей; (09Г2С, Ст20, Сталь 45,40Х) Порошковая покраска в значительной степени превосходит обычную покраску и способствует сохранению агрегата, от коррозийных и механических повреждений
Таким образом, предлагаемая конструкция бороны тяжелой пружинной позволяет повысить надежность и долговечность ее работы, а также расширить технологические возможности, за счет применения, как гидравлического регулирования глубины обработки почвы, так и ручного регулирования угла атака зубьев граблин.