Многофункциональный комбинированный почвообрабатывающий агрегат
MULTIFUNCTIONAL COMBINED TILLAGE MACHINE

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.
Известен почвообрабатывающий рабочий орган, содержащий стойку с плоскорежущей лапой, со стойками креплениями лап. (Пат. RU № 2365074, МПК А01В 49/02, 2009 г.).
Недостатком известной конструкции является то, что она является металлоёмкой, лапы культиватора не снабжены рыхлителями, снижающими тяговое сопротивление агрегата при работе.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для обработки почвы, содержащее несущую раму с продольными и поперечными балками и присоединительным устройством, катки с барабанами, поворотную каретку с опорно-транспортными колесами и гидроцилиндром, на передней и задней балках несущей рамы закреплены стойки с рабочим органом. Два ряда дисковых рабочих и два ряда рыхлительных органов установлены позади рядов дисковых рабочих органов, установленных на балках со стойками, лапами и держателями (пат. RU № 2730659, МПК A01B 49/02, 2020 г.).
Недостатком известного устройства является то, что для выполнения операции рыхления и щелевания с измененными параметрами, необходимо менять держатель с рыхлителем и щелевателем, что требует дополнительных материальных и эксплуатационных (финансовых) затрат.
Технической задачей предполагаемого изобретения является улучшение качества обработки почвы путем совершенствования рабочего органа культиваторной лапы комбинированного агрегата и повышение экономической эффективности.
Техническая задача решается тем, что многофункциональный комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий несущую раму с продольными и поперечными балками и присоединительным устройством, катки с барабанами, поворотную каретку с опорно-транспортными колесами и гидроцилиндром, на передней и задней балках несущей рамы закреплены стойки с рабочими органами, согласно изобретению, рабочий орган выполнен в виде произвольной трапеции с малыми углами между ее диагоналями, равными 60°, и соотношением высот ее треугольников с основанием на малой диагонали 1:1,5,  при этом длина малой диагонали трапеции равна 3/4 расстояния от носка лапы до держателя, в носовой части лапы культиватора и на малой диагонали рабочего органа выполнены одинаковые прорези, соединяющие рабочий орган и лапу, длина которых равна половине длины меньшей диагонали, а ширина - не меньшей толщины лапы, высота верхней части рабочего органа равна глубине обработки почвы, при этом рабочий орган установлен с возможностью переворота в вертикальной плоскости на 180°.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1. представлен многофункциональный комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - общий вид культиваторной лапы с рабочим органом; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - то же, лапа с прорезью; на фиг. 6 - рабочий орган с прорезью; на фиг. 7 - общий вид культиваторной лапы с перевернутым рабочим органом на 180°; на фиг. 8 - то же, вид сбоку; на фиг. 9 - то же, вид спереди;  на фиг. 11 - схема произвольной трапеции; 12 - то же, перевернутым на 180°.
Многофункциональный комбинированный почвообрабатывающий агрегат содержит сницу 1, талреп 2, шарнирно соединенные с несущей рамой 3, звеньями 4 параллелограммного механизма 5 с передней 6 и задней 7 балками, установленные на них стойки 8 с держателями 9 и лапами 10.
Несущая рама 3 содержит продольные балки 11, переставные по ширине балки 12, среднюю поперечную балку 13, на которой установлены присоединенный к раме 3, гидроцилиндр 14 с гидрозамком 15, соединенным с кареткой 16, на которой установлены опорно-транспортные колеса 17.
На задней балке 18 рамы 3 закреплены стойки 19, к которым шарнирно присоединены дышло 20 и рычаг 21 с болтом 22, предназначенным для регулировки высоты установки катков. Рычаг 21 шарнирно соединен с тягой 23, на которой установлены пружина 24 и гайка для регулировки ее сжатия. Дышло 20 шарнирно соединено с кронштейнами рамки 25 секции катков. Изменением длины участка тяги 26 регулируется наклон рамки 25 и положение катков 27 по высоте относительно друг друга. Указанная регулировка необходима при изменении общей глубины обработки и наклона дышла 20 посредством болта 22.
На рамке 25 установлены катки 28 с планчато-зубчатым и трубчатым барабанами (на фиг. не показаны). Дышло 20 и рамка 25 катков соединены сверху посредством тяги 29, содержащей ряд отверстий, расположенных по ее длине. На дышле 20 закреплена регулируемая по высоте установки тяга 29 с боронкой 30 с пружинными зубьями и регулировочной рейкой 31, содержащей ряд отверстий, позволяющих изменять длину ее участка между пальцами для ее крепления на рамке 25.
На лапах 10  культиватора установлены рабочие органы 32. Рабочий орган 32 выполнен в виде произвольной трапеции с малыми углами между ее диагоналями, равными 60°, и соотношением высот ее треугольников с основанием на малой диагонали 1:1,5. Длина малой диагонали трапеции равна 3/4 расстояния от носка лапы 10 до держателя 9. В носовой части лапы 10 культиватора и на малой диагонали рабочего органа 32 выполнены одинаковые прорези 33, соединяющие рабочий орган и лапу 10.  Длина прорези 33 равна половине длины меньшей диагонали, а ширина не меньшей толщины лапы 10.
Высота верхней части рабочего органа 32 равна глубине обработки почвы. Рабочий орган 32 установлен с возможностью переворота в вертикальной плоскости на 180°.
Соотношение высот треугольников трапеции с основанием на малой диагонали 1:1,5 было установлено с учетом существующих нормативных значений глубины культивации пропашных культур. К примеру, культивацию под посев пропашных культур проводят на глубину 4-12 см, в зависимости от влажности почвы и культуры.
Если проводить культивацию на глубине 6 см, то щелевание будет проводится на глубине 9 см. Культивация и рыхление почвы имеют одинаковую  рабочую глубину, так как рыхлитель закреплен на лапе культиватора.
Соотношение высот треугольников произвольной трапеции при малых углах пересекающихся диагоналей - 60°, позволяет легко задать глубину обработки почвы и глубину щелевания.
После переворота рабочего органа на 180° меняются местами рыхлитель и щелеватель, соответственно, меняются глубина обработки почвы и щелевания, однако в обоих случаях общая глубина обработки почвы (глубина рыхления плюс глубина щелевания) одинаковая для любого типа почвы и культуры.
Высота верхней части рабочего органа - рыхлителя 34, равна глубине рыхления почвы, а щелевателя 35 - глубине щелевания. После переворота рабочего органа на 180°глубина рыхления увеличивается, а глубина щелевания уменьшается, при этом общая глубина обработки остается неизменной.
Многофункциональный комбинированный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.
Перед началом работы рабочий орган 32 прорезью 33 вставляется в прорезь 33 носовой части лапы 10 культиватора, поскольку длина прорезей 33 рабочего органа 32 и лапы 10 одинаковая, то концы рабочего органа 32 и лапы 10 сойдутся в одной точке  у носка лапы 10, что позволит одновременно проводить три операции - подрезание сорняков, рыхление почвы и щелевание.
При движении агрегата лапы 10 культиватора, установленные на стойках 8 и закрепленные на передней 6 и задней 7 балках  несущей рамы 3, подрезают почву, уничтожая сорную растительность. Одновременно рыхлитель 34, установленный над лапой 10, рыхлит почву, а щелеватель 35 производит щелевание, что способствует регулированию водо-воздушного баланса.
Позади культиваторных лап 10 на рамках 25 установлены катки 27 и 28 закреплены планчато-зубчатые и трубчатые барабаны, которые проводят финишную обработку  и уплотнение почвы.
За один проход агрегата выполняются несколько операций: рыхление, щелевание, культивация почвы с уничтожением сорной растительности, финишная обработка и уплотнение почвы, что позволяет увеличить экономическую эффективность.
Культивацию проводят, чтобы во время посева семена сельхозкультуры размещались на плотном почвенном ложе, а сверху они были присыпаны рыхлым почвенным слоем.
Слои почвы во время культивации перемешиваются, в частности нижний влажный слой, с верхним более сухим. В результате такого смешивания верхний слой будет терять свою влагу, тогда как слой, который находился ниже, сохранит капиллярность и будет иметь подпитку влаги от нижних слоёв. Семенной материал должен быть размещен именно в нижнем слое, который был поднят во время культивации, что позволить появлению дружных всходов.
Поэтому предпосевная культивация должна проводиться на ту глубину, на которую будет выполняться высев семян.
На плотной и чересчур влажной почве, можно увеличить глубину культивации до 12 см.
Глубина расположения корневой системы большинства сорняков не превышает 10 см. При проведении предпосевной культивации  лапа культиватора справляется с сорняками, поэтому предпосевная культивация способна обеспечить экономию и на гербицидах.
Применение заявляемого устройства позволит повысить качество обработки почвы за счет проведения одновременно несколько операций культивацию, рыхление почвы, щелевание, финишную обработку и уплотнение почвы и экономическую эффективность.