РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ЩЕЛЕВАНИЯ ПОЧВЫ
WORKING ELEMENT FOR SOIL PARA-PLOUGHING

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для щелевания почвы при противоэрозионной обработке.
Известен способ щелевания почвы, содержащий ступенчатое нарезание щели, в котором с целью снижения энергоемкости процесса и повышения качества щелевания нарезание первой ступени щели производят с рыхлением ее дна и нижней части стенок, а перед нарезанием второй ступени щели осуществляют смачивание рыхлой почвы на дне и нижней части стенок первой ступени щели.
4
Устройство для щелевания почвы по описанному способу, включающее раму с опорными колесами и поярусно установленные на ней щелерезы, в котором с целью снижения энергозатрат процесса и повышения качества щелевания щелерезы установлены попарно, а пара щелерезов расположена фронтально, причем щелерезы в паре установлены параллельно друг другу и поярусно, при этом щелерез верхнего яруса снабжен установленным в его нижней части рыхлителем, который связан со щелерезом посредством шарнирной тяги (SU, авторское свидетельство №1426480, А1, М.кл. А01В 13/16, 79/00. Способ щелевания почвы и устройство для его осуществления / А.П.Сапунков (СССР). - Заявка №4229543/30-15; Заявлено 09.03.1987; Опубл. 30.09.1988, Бюл. №36 // Открытия. Изобретения. - 1988. - №36).
К недостаткам описанного способа и устройства поделки вертикальных щелей для отвода естественных и исскуственных осадков в нижележащие горизонты относятся большие энергозатраты, наличие оросительной воды между первым и вторым проходами, сложность вождения агрегата по эквидистантным линиям, «рваные» боковые стенки щелей, отсутствие устьев для перехвата ливневого стока.
4
Известно орудие для почвозащитной обработки почвы, содержащее последовательно установленные друг за другом щелерез и рабочий орган для рыхления стенок, в котором с целью повышения крошения почвы по краям щели рабочий орган для рыхления стенок щели выполнен в виде установленного на пружинной С-образной стойке наральника с полувинтовым отвальчиком; перед щелерезом установлен размещенный с ним в одной плоскости диск (SU, авторское свидетельство №1530108, А1, М.кл, А01В 13/16, 49/02. Орудие для почвозащитной обработки почвы / П.Я.Захаров (СССР). - Заявка №4387928/30-15; Заявлено 04.03.1988; опубл. 23.12.1989, Бюл. №47 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №47).
К недостаткам описанного орудия относятся низкое качество выполненных щелей и высокие энергозатраты. Несмотря на наличие диска перед щелерезом, толщина которого в 4-8 раз больше толщины диска, в верхней части щели не образуется устье для перехвата и отвода ливневого стока в нижележащие горизонты. Основной задачей щелереза является поделка вертикальных щелей (полостей) с гладкими стенками для накопления осадков в нижней части. Разрушенные стенки препятствуют попаданию осадков в нижние горизонты.
4
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту и заслуживающему внимания специалистов по конструктивному исполнению является рабочий орган для щелевания почвы, включающий стойку с режущей кромкой на фронтальной части, в котором с целью снижения тягового сопротивления криволинейно-вогнутая режущая кромка ножа выполнена в виде параболы с центром ее ветви на середине высоты стойки, при этом угол заточки ножа в верхней и нижней частях параболы уменьшается к центру ее ветви; величина угла заточки ножа уменьшается от 40 до 18° (SU, авторское свидетельство №1329634, А2,. М.кл, А01В 13/16, 79/00. Рабочий орган для щелевания почвы / А.П.Сапунков (СССР). - Заявка №4063521/30-15; Заявлено 15.08.1987; Бюл. №30 // Открытия. Изобретения. - 1987. - №30).
Описанный рабочий орган качественно выполняет щели. Однако в верхней части щели отсутствует устье для направления ливневых осадков и оросительной воды при дождевании.
Этот рабочий орган для щелевания почвы нами принят в качестве наиближайшего аналога.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение водосбора на прощелеванных массивах.
Технический результат - снижение эрозионного стока и увеличение глубины промачивания орошаемых земель.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном рабочем органе для щелевания почвы, включающем стойку с режущей кромкой на фронтальной части, согласно изобретению в пазу на монтажной части стойки впереди режущей кромки размещен отъемный устьеобразователь щели, выполненный в виде зуба из полосовой углеродистой стали с закругленным нижним концом на суженной части и режущей кромкой по периметру рабочего участка, при этом заточка режущей кромки устьеобразователя обращена в сторону направления движения стойки; режущая кромка устьеобразователя образована заточкой под углом 45-65°; радиус закругления нижнего конца зуба устьеобразователя выполнен из соотношения к толщине стойки как 1: (2-4); паз на монтажной части стойки выполнен под углом 25-45° к вертикальному срезу стойки.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен рабочий орган для щелевания почвы, вид сбоку.
На фиг.2 - вид А на фиг.1, положение зуба устьеобразователя на монтажной части стойки.
На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, фиксация зуба средствами крепления в пазу на монтажной части стойки.
На фиг.4 показан устьеобразователь в виде зуба из полосовой углеродистой стали с отверстиями для крепления в пазу стойки и закругленным нижним концом на суженной части.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Рабочий орган для щелевания почвы включает стойку 1 с режущей кромкой 2 на фронтальной части. Криволинейно-вогнутая режущая кромка 2 ножа 3 выполнена в виде параболы с центром ее ветви на середине высоты стойки 1. Угол заточки ножа 3 в верхней и нижней частях параболы уменьшается к центру ее ветви. Величина угла заточки ножа 3 уменьшается от 40 до 18°.
Монтажная часть 4 стойки 1 средствами крепления 5 зафиксирована на продольной балке 6 рамы почвообрабатывающего орудия. Срез средств крепления 5 исключается передним и задним упорами 7 и 8.
В пазу 9 на монтажной части 4 стойки 1 впереди режущей кромки 2 размещен отъемный устьеобразователь 10 щели. Устьеобразователь 10 щели выполнен в виде зуба из полосовой углеродистой стали сечением 40×8 мм. Материал - сталь 65 Г. На суженной части 11 в нижней части зуб устьеобразователя 10 выполнен с закруглением радиусом R (см. фиг.4). Радиус закрепления R нижнего конца зуба выполнен из соотношения к толщине t стойки 1 как R:t=1:(2÷4). По периметру суженной части 11 и по бокам рабочего участка устьеобразователя 10 выполнена режущая кромка 12 с заточкой под углом i=45°-65°. Заточка режущей кромки 12 обращена в сторону направления движения стойки 1. Паз 9 на монтажной части 4 стойки 1 выполнен под углом α=25-45° к вертикальному срезу стойки 1 за упором 7 балки 6.
В верхней части зуба выполнена пара отверстий 13 для фиксации устьеобразователя 10 в пазу 9. В пазу 9 устьеобразователь 10 зафиксирован парой резьбовых штифтов 14. На монтажной части 4 по бокам стойки 1 сварными швами закреплены накладки 15. На фронтальной части стойки 1 выполнены резьбовые отверстия 16 и гладкие цилиндрические отверстия 17 и 18 (см. фиг.3).
Каждый резьбовой штифт 14 имеет квадратных хвостовик 19 под размер зева рожкового ключа, цилиндрический упор 20 для поджатия устьеобразователя 10 к опорной площади паза 9 и фиксатор 21 под размер отверстия 13 зуба.
При установке верхней части зуба с отверстиями 13 устьеобразователя 10 в паз 9 вворачивают за квадратный хвостовик 19 в резьбовое отверстие 16 резьбовой штифт 14. Фиксатор 21 штифта 14 входит сначала в отверстие 13 зуба, а затем в гладкое цилиндрическое отверстие 18. При дальнейшем ввинчивании штифта 14 торцевой поясок упора 20 поджимает плоскую грань устьеоборазователя 10 в паз 9. Аналогичным образом поступают со вторым штифтом 14. После затяжки штифтов 14 в резьбовых отверстиях 16 их фиксируют контргайками 22. Устьеобразователь 10 с режущей кромкой 2 стойки 1 готовы к выполнению технологического процесса.
Рабочий орган для щелевания почвы работает следующим образом.
При опускании балки 6 с рамой орудия первым поверхности поля касается заостренный носок на нижней части стойки 1. Носок под силой веса рабочего органа и рамы орудия врезается в верхний слой почвы. При дальнейшим заглублении в слой почвы врезается режущая кромка 2 ножа 3 на нижней ветви параболы.
1
Слой почвы, пожнивных остатков и корней растений вертикально разрезаются режущей кромкой 2 ножа 3, образуя при этом вертикальную щель с гладкими стенками. Геометрия фронтальной части стойки 1 такова, что активные силы - от веса рабочего органа и от вертикальной составляющей силы резания узкого слоя почвы заставляют стойку 1 интенсивно заглубляться. Это суммарное воздействие приводит к тому, что закругленный конец с режущей кромкой 12 на суженной части 11 устьеобразователя 11 касается поверхности поля. Слой почвы под режущей кромкой 12 сминается. Пожнивные остатки и сорная растительность сдвигаются в сторону от стойки 1. Заточками режущих кромок 12 образуется в верхнем слое клинообразная щель, которая на полную глубину h (см. фиг.1) нарезается режущей кромкой 2 на верхней ветви параболы ножа 3.
0
1
Устьеобразователь 10 позволяет выполнять устойчивые щели с глубиной h=0,35 м до h=0,45 м (см. фиг.1). При иных глубинах поделки вертикальных щелей в паз 9 устанавливают сменный зуб.
При толщине стойки 1 равным 16 мм величина радиуса R может быть принята от 8 до 4 мм.
В этом случае носок зуба при угле i=45-65° имеет наибольшую устойчивость к износу. Выполнение устьеобразователя 10 для направления потока ливневой воды в донную часть щели из конструкционной стали позволяет зубу при работе смещаться в сторону режущей кромки 2 и тем самым обеспечивать устойчивость хода стойки 1 по глубине обработки на сложном рельефе. Одновременно с этим за счет угла α - наклона паза 9 к вертикали в пределах 25-45° нависшим сорнякам сместиться к заостренному концу устьеобразователя 10, а затем либо сойти вниз, либо быть перерезанными в верхнем слое почвы. Таким образом указанная совокупность существенных отличительных признаков позволяет достигнуть поставленного технического результата - снижение эрозионного стока за счет подачи ливневых осадков в устье щели и глубины промачивания орошаемых земель за счет гладких и армированных стенок щели при поступлении воды в донную часть и полном ее заполнении.