Пружинный выравниватель почвы
SPRING EQUALIZER OF SOIL

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для поверхностной обработки почвы с пружинящими рабочими органами, а именно к выравнивателям почвы.
Известен выравниватель почвы, содержащий складную раму, опорные колеса, секции с рабочими органами и прицепное устройство (авторское свидетельство СССР на изобретение №191923).
Основными недостатками этого устройства является то, что в процессе выравнивания почвы из-за отсутствия упругих свойств у рабочих органов при повышенной глыбистости почвы снижается качество их крошения, что приводит к сгруживанию глыб и их выволакиванию на край поля. Это снижает эксплуатационную технологичность рабочих органов выравнивателя.
Также известен выравниватель почвы, содержащий раму с опорными колесами и прикрепленные к ней планирующие рабочие органы (авторское свидетельство СССР на изобретение №357896).
Основными недостатками этого аналога являются: его сложность, большие ресурсные затраты при эксплуатации, при повышенной влажности обволакивание шнеков и лопастей метателей влажной почвой, растительными и корневыми остатками. Это повышает тяговое сопротивление выравнивателя и ресурсные затраты.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является широкозахватный выравниватель почвы, содержащий раму, на которой смонтированы выравнивающие и уплотняющие плиты, шарнирно соединенные между собой, и два ряда рыхлящих рабочих органов, выполненных в виде цилиндрических вращающихся штанг (авторское свидетельство СССР на изобретение №1029836).
При обработке почвы выравнивателем на уровне дна впадин происходит срезание и рыхление почвы. При сходе с верхней части рабочей поверхности штанг разрыхленный слой почвы распределяется по площади обрабатываемого участка. Повышается качество предпосевной обработки почвы.
Основным недостатком прототипа является то, что при повышенной засоренности поля сорными растениями первый ряд вращающихся штанг будет наматывать на себя корни растений и далее втягивать все растение на глубину максимальной неровности почвы, что приводит к снижению качества выравненности поля, а также к повышению тягового сопротивления широкозахватного выравнивателя.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение-повышение качества предпосевной обработки почвы за счет формирования качественно выровненного верхнего слоя почвы и повышение эксплуатационной надежности пружинного выравнивателя почвы.
Техническим результатом изобретения является качественное, без перемешивания слоев, выравнивание поверхности почвы с одновременным увеличением эксплуатационной надежности пружинного выравнивателя почвы.
Указанный технический результат достигается тем, что пружинный выравниватель почвы содержит раму с рабочими органами. Рама соединена с рабочими органами посредством С-образной пружинной стойки, которая в нижней части соединена со швеллером с помощью двух болтовых креплений, швеллер соединен посредством двух правых и левых болтовых соединений со стойками рабочих органов, выполненных в виде правосторонней и левосторонней плоскорежущих лап с продольными треугольными выступами. Режущие кромки плоскорежущих лап имеют выступы и впадины по форме логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны во внутрь впадин. Во внутренней полости швеллера имеется ось, на которой закреплены с помощью стопорного болта нижний ударник, регулируемый по длине рычага, и верхний ударник с рычагом, расположенным на втулке, имеющей паз и стопорные болты. Верхний ударник имеет верхний боек, жестко закрепленный на С-образной пружинной стойке, а нижний ударник имеет нижний боек, закрепленный в пазу швеллера посредством болтового соединения.
Общими признаками является наличие рамы с рабочими органами.
Отличительными признаками изобретения является: соединение рамы с рабочими органами посредством С-образной пружинной стойки, которая в нижней части соединена со швеллером с помощью двух болтовых креплений, швеллер соединен посредством двух правых и левых болтовых соединений со стойками рабочих органов, выполненных в виде правосторонней и левосторонней плоскорежущих лап с продольными треугольными выступами, а режущие кромки плоскорежущих лап имеют выступы и впадины по форме логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны во внутрь впадин. Во внутренней полости швеллера имеется ось, на которой закреплены с помощью стопорного болта нижний ударник, регулируемый по длине рычага, и верхний ударник с рычагом, расположенным на втулке, имеющей паз и стопорные болты, при этом верхний ударник имеет верхний боек, жестко закрепленный на упругой стойке, а нижний ударник имеет нижний боек, закрепленный в пазу швеллера посредством болтового соединения.
Совокупность существенных признаков обеспечивает качественное, без перемешивания слоев, выравнивание поверхности почвы с одновременным увеличением эксплуатационной надежности пружинного выравнивателя почвы.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид пружинного выравнивателя почвы, вид сбоку.
На фиг. 2 - то же, вид спереди.
На фиг. 3 - то же, вид сверху.
Пружинный выравниватель почвы содержит (фиг. 1) раму 1 с рабочими органами 2 на С-образной пружинной стойке 3, жестко соединенной с рамой 1. С-образная пружинная стойка 3 в нижней части имеет два болтовых крепления 4 со швеллером 5, имеющим по два правых 6 и левых 7 болтовых соединений (фиг. 2) со стойками 8 рабочих органов 2, выполненных в виде правосторонней 9 и левосторонней 10 плоскорежущих лап с продольными треугольными выступами 11 (фиг. 1). Режущие кромки 12 плоскорежущих лап 9 и 10 имеют выступы 13 и впадины 14 (фиг. 3) по форме логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны во внутрь впадин. Во внутренней полости швеллера 5 имеется ось 15 (фиг. 3), на которой закреплены с помощью стопорного болта 16 нижний ударник 17, регулируемый по длине рычага 18 (фиг. 1), и верхний ударник 19 (фиг. 3) с рычагом 20 (фиг. 1), расположенным на втулке 21 (фиг. 3), имеющей паз 22 и стопорные болты 23, при этом верхний ударник 19 имеет верхний боек 24, жестко закрепленный на С-образной пружинной стойке 3, а нижний ударник 16 имеет нижний боек 25, закрепленный в пазу 26 (фиг. 2) швеллера 5 посредством болтового соединения 27.
Пружинный выравниватель почвы работает следующим образом. При обработке почвы пружинным выравнивателем на его С-образную пружинную стойку 3 с рабочими органами 2 действует переменная сила сопротивления почвы Р (фиг. 1), зависящая от рельефа и физико-механических свойств почвы - влажности, глыбистости. Правосторонняя 9 и левосторонняя 10 плоскорежущие лапы, перемещаясь по поверхности почвы, обеспечивают устойчивость хода в продольном движении за счет продольных треугольных выступов 11, минимизирующих изгибающий момент плоскорежущих лап 9 и 10. Режущие кромки 12 плоскорежущих лап 9 и 10 выполняют разрушение почвенной корки за счет эффекта скользящего резания и упругого удара по поверхности почвы (фиг. 2). Причем упругий удар создается одновременно нижним ударником 17, взаимодействующим с нижним бойком 25, и верхним ударником 19, взаимодействующим с верхним бойком 24 (фиг. 3).
В зависимости от физико-механического состава почвы и ее плотности создается вариация от малых до больших по амплитуде и силе ударных импульсов колебаний за счет регулируемого по длине рычага 18 нижнего ударника 17, а также верхнего ударника 19, расположенного на рычаге 20, изменяющего свою амплитуду колебаний за счет втулки 21, имеющей паз 22 и стопорные болты 23 для фиксации. В результате ударные импульсы от верхнего бойка 24 и нижнего бойка 25 переходят к швеллеру 5 и далее на два правых боковых соединения 6 и на два левых боковых соединения 7 со стойками 8 рабочих органов 2. На режущих кромках 12 возникают малые по амплитуде и большие по частоте колебания, которые усиливают подвижность перемещающихся вдоль режущих кромок 12 частиц почвы. При этом как большие глыбы, так и малые комки почвы, перемещаясь вдоль режущей кромки 12, разрушаются за счет зацепления и последующего упругого удара об выступы 13 и далее перемещаясь во впадинах 14 за счет их формы, выполненной по логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны во внутрь впадин разрушаются за счет эффекта скользящего резания, что снижает энергоемкость процесса крошения почвы. Разрушенные почвенные агрегаты заполняют неровности рельефа поля, что обеспечивает выровненный слой почвы с минимальным содержанием глыб и малой гребнистостью.
Использование предложенного пружинного выравнивателя почвы улучшает качество выравнивания микрорельефа поля перед посевом, повышает устойчивость движения пружинящих рабочих органов по поверхности почвы независимо от плотности ее верхнего слоя и одновременно увеличивает их эксплуатационную надежность.