КОМБИНИРОВАННЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА (ВАРИАНТЫ)
COMBINED UNIT FOR TILLAGE AND SOWING (VERSIONS)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным машинам, имеющим рабочие органы для обработки почвы, и может быть использовано для всех видов основной и предпосевной обработок почвы, а также посева сельскохозяйственных культур.
Известен комбинированный агрегат для обработки и посева, содержащий раму, механизм соединения орудия с тяговым средством, опорные колеса, бункер для семян, дисковые сошники, уплотнительные орудия (RU №16422, 10.01.2001 г.).
Недостатками известного комбинированного агрегата для обработки почвы и посева является то, что после его прохода на поле остаются полосы земляных гребней на стыке между секциями многокольцевого прикатывающего катка, некачественное выравнивание и мульчирование поверхности поля.
Наиболее близким по своей технической сущности является комбинированный агрегат для обработки и посева, включающий колесное тяговое средство, бункер для семян, механизм соединения орудия с тяговым средством, раму орудия, с размещенными на ней полыми стойками, установленными с возможностью поворота, и горизонтальными дисковыми сошниками на них, прикатывающие катки, опорные колеса (RU 49415, 27.11. 2005 г.).
К недостаткам данного комбинированного агрегата для обработки почвы и посева следует отнести постоянство ширины захвата одной машины (модуля). Поэтому ширину захвата можно изменять только кратно рабочей ширине одного модуля путем увеличениях их количества. При изменении состава агрегата от одного модуля к двум, трем, ширина захвата будет ступенчато изменяться соответственно от 2,5 м до 5 м и 7,5 м, то есть в 2 и 3 раза.
Номинальные тяговые усилия отечественных тракторов с увеличением номера тягового класса возрастают в 1,5…1,7 раза. При этом следует отметить, что в виду непостоянства физико-механических свойств почвы, ее влажности и наличия растительных остатков удельное сопротивление машин и орудий даже в одном и том же регионе или зоне может отклоняться от средних значений в широких пределах. Все это не позволяет обеспечивать рациональную загрузку тракторов по тяге при фиксированной ширине захвата модуля, что приводит к существенному отклонению рабочих скоростей движения агрегатов от установленных агротехническими требованиями.
К недостатку данной конструкции также следует отнести повышенную неравномерность обработанной поверхности. Это обуславливается тем, что во время вращения сошника в разные стороны часть почвы с одной половины переносится на другую, и наоборот. Для выравнивания поверхности обработанного поля на посевных комплексах требуются дополнительные рабочие органы (от 3 до 4), что приводит к усложнению конструкции машины и дополнительным затратам энергии на обработку почвы. Кроме того для преодоления сопротивления таким орудием велики энергозатраты, что ведет к необходимости его агрегатирования тяговыми средствами повышенной мощности.
Задачей, решаемой настоящими изобретениями, является повышение эффективности обработки почвы, уменьшение энергоемкости и оптимизация загрузки тягового средства.
Настоящая задача решается тем, что в группе представленных изобретений по первому варианту в комбинированном агрегате для обработки почвы и посева, включающем колесное тяговое средство, механизм соединения орудия с тяговым средством, бункер для семян, раму орудия с размешенными на ней полыми стойками, установленными с возможностью поворота, и дисковыми сошниками на них, прикатывающие катки, полые стойки размещены последовательно друг за другом на двух брусках и с наклоном в продольной и поперечной плоскостях, бруски закреплены передними концами на раме на вертикальных осях с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, дисковые сошники закреплены на полых стойках с возможностью частичного перекрытия каждым предыдущим из них сошника последующего, механизм соединения орудия с тяговым средством одним концом крепится к задним полуосям тягового средства с возможностью поворота на них, а другим на раме орудия, при этом рама орудия дополнительно соединена гидроцилиндром с механизмом его соединения с тяговым средством.
По второму варианту в комбинированном агрегате для обработки почвы и посева, включающем колесное тяговое средство, бункер для семян, механизм соединения орудия с тяговым средством, раму орудия с размещенными на ней полыми стойками, установленными с возможностью поворота, и дисковыми сошниками на них, прикатывающие катки, опорные колеса, полые стойки размещены последовательно друг за другом на двух брусках и с наклоном в продольной и поперечной плоскостях, бруски закреплены передними концами на раме на вертикальных осях с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, дисковые сошники закреплены на полых стойках с возможностью частичного перекрытия каждым предыдущим из них сошника последующего, при этом прикатывающие катки установлены за рамой орудия под углом к ней и друг к другу.
По третьему варианту в комбинированном агрегате для обработки почвы и посева, включающем колесное тяговое средство, бункер для семян, механизм соединения орудия с тяговым средством, раму орудия с размещенными на ней полыми стойками, установленными с возможностью поворота, и дисковыми сошниками на них, опорные колеса, прикатывающие катки, рама разделена продольными осями на секции, полые стойки с дисковыми сошниками размещены на раме каждой секции последовательно друг за другом на брусках и с наклоном в продольной и поперечной плоскостях, бруски установлены передними концами на вертикальных осях с возможностью поворота вокруг них, дисковые сошники частично перекрывают каждым предыдущим диском диск сошника последующего, задние концы смежных брусков разных секций соединены шарнирно между собой и ползунами с продольными осями, при этом крайние секции выполнены с возможностью изменения своего местоположения относительно центральной в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а к передним концам боковых брусков крайних секций жестко крепятся рычаги, соединенные посредством шарниров тяг с рамой центральной секции. Центральная секция соединена с продольными осями гидроцилиндрами.
На фиг. 1 схема комбинированного агрегата, выполненного по первому варианту, вид сверху.
На фиг. 2 схема комбинированного агрегата, выполненного по первому варианту, вид сбоку.
На фиг. 3 схема комбинированного агрегата, выполненного по второму варианту, вид сверху.
На фиг. 4 схема комбинированного агрегата, выполненного по второму варианту, вид сбоку.
На фиг. 5 схема комбинированного агрегата, выполненного по третьему варианту, вид сверху.
На фиг. 6 схема размещения секций комбинированного агрегата, выполненного по третьему варианту, в транспортном положении, вид сзади.
На Фиг. 7 принципиальная схема соединения брусков с рамой орудия посредством вертикальных и горизонтальных осей.
Комбинированный агрегат для обработки почвы и посева состоит из колесного тягового средства 1, механизма соединения орудия с тяговым средством, по первому и третьему вариантам выполненного навесным 2 на задние полуоси 13, по второму варианту гидронавесным 3. Рамы 4 орудия, на которых размещены два металлических бруска 5, с последовательно размещенными на них полыми стойками 6 с дисковыми сошниками 7. Бруски 5 передними концами закреплены на раме 4 на вертикальных осях 8 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Полые стойки 6 установлены с возможностью поворота в подшипниках 9 и размещены последовательно друг за другом с наклоном в продольной и поперечной плоскостях (на фиг. не показано). Каждый предыдущий дисковый сошник 7 установлен с возможностью частичного перекрытия сошника последующего. Бруски 5 по вариантам один и два (фиг. 1 и 3) через шарниры 10 соединены между собой гидроцилиндром 11.
По первому и третьему варианту бункер 12 для семян установлен на тяговом средстве, а по второму варианту на раме 4 орудия (фиг. 4). Рама посредством механизма соединения орудия с тяговым средством (например, для вариантов один и три навесного) крепится к задним полуосям 13 тягового средства 1 с возможностью поворота на них и на раме 4 орудия. Бункер 12 соединен с полыми стойками 6 семяпроводами 14. Рама 4 навесного орудия содержит гидроцилиндр 15 (фиг. 2) или винт для регулировки установки сошников на заданную глубину обработки почвы (не показано). Комбинированный агрегат содержит прикатывающие катки 16, установленные по первому и третьему вариантам за рамой в шахматном порядке. По второму варианту прикатывающие катки 16 размещены за рамой орудия под углом к ней и друг к другу (фиг. 3).
По второму варианту механизм соединения орудия с тяговым средством 1 выполнен гидронавесным 3 и крепится к остову трактора, а бункер 12 установлен на раме орудия (фиг. 4), при этом орудие для обработки почвы имеет опорные колеса 17.
По третьему варианту рама 4 комбинированного агрегата для обработки почвы и посева разделена продольными осями 18 на три секции: центральную 19 и крайние 20. Крайние секции выполнены с возможностью поворота для копирования поверхности рабочими органами и перевода их в транспортное положение на продольных осях 18. Полые стойки 6 с дисковыми сошниками 7 размещены на металлических брусках 5 с частичным перекрытием каждым предыдущим диском сошника последующего диска. Передние концы брусков 5 установлены на раме на вертикальных осях 8. Задние концы смежных брусков 5 разных секций соединены между собой посредством шарниров 21 с ползунами 22 продольных осей 18, делящих раму на секции. Крайние секции 20 соединены с центральной 19 посредством гидроцилиндров 23 и 24 и имеют возможность изменять свое местоположение относительно средней секции 19, увеличивая или уменьшая ширину захвата агрегата. Вертикальные оси 8 брусков 5 крайних секций размещены на раме 20 в передней части с возможностью поворота брусков 5 в горизонтальной плоскости. Для этого крайние бруски 5 рам 20 своими передними концами закреплены на вертикальных осях 8 и соединены через рычаги 26, шарниры 8 и тяги 27 с центральной секцией 19. Крайние секции имеют опорные колеса 17.
Агрегат работает следующим образом. При перемещении по полю тяговым средством 1 почвообрабатывающего посевного комплекса сошники 7, орудия для обработки почвы и посева, установленные на металлических брусках 5 рамы 4, с частичным перекрытием друг друга, подрезают верхний слой почвы и корневую часть растений режущими кромками, величина которой у каждого из них ограничена режущими кромками смежных дисковых сошников 7. По мере продвижения дисковых сошников слой почвы приподнимается, сжимается и деформируется, что обуславливает разрушение его начального сложения. Одновременно обрабатываемый слой почвы давит на рабочую поверхность диска сошника. За счет возникновения результирующей силы резания и силы трения диски сошников правой части дискового орудия вращаются вместе с полыми стойками 6 в подшипниках 9 вокруг осей по часовой стрелке, а левой - против часовой стрелки. Это происходит из-за смещения усилий воздействия почвы относительно оси вращения дисков на каждом из брусков 5. Поверхность каждой рабочей части вращающихся дисков сошников 7 будет иметь относительно небольшую скорость перемещения к обрабатываемому слою почвы, что позволит существенно снизить затраты энергии на трение почвы о дисковые сошники. Семенной материал поступает из бункера 12 через семяпроводы 14 в полые стойки 6 и попадает под дисковый сошник 7.
При необходимости изменения ширины захвата орудия по варианту один и два останавливают агрегат и гидроцилиндром 11, установленным в шарнирах 10, раздвигают бруски 5 с полыми стойками 6, снабженные дисковыми сошниками 7, на заданный угол с последующей их фиксацией (механизм фиксации на фиг. не показан). При трехсекционном комплектовании агрегата это осуществляется с помощью гидроцилиндров 23 и 24 (фиг. 5)
Перед началом работы агрегата по варианту три необходимо задаться требуемой шириной захвата с помощью гидроцилиндров 23 и 24, раздвинув крайние секции 20.
При этом гидроцилиндры, упираясь в продольные оси 18, отодвигают крайние секции 20. Отодвигаясь, крайние секции посредством рычагов 26, тяг 27 на вертикальных осях 8 поворачивают боковые бруски 7 крайних секций на больший угол. В этот момент задние концы смежных брусков 5 центральной 17 и крайних секций 20 благодаря шарнирам 21 и ползунам 22 перемещаются вперед, увеличивая ширину захвата агрегата. После этого положение брусков 5 и рабочих органов и ширину захвата фиксируют (механизм фиксации на фиг. не показан).
Для подготовки агрегата в транспортное положение крайние секции 20 поворачиваются на продольных осях 18 и поднимаются вверх (механизм подъема не показан).
Для подготовки агрегата в транспортное положение центральная 19 и крайние секции 20 переводятся в положение, когда дисковые сошники 7 выглублены, а затем с помощью гидроцилиндров 23 и 24 сдвигают крайние секции 20 к центральной секции 19, что уменьшает величину поперечной базы агрегата. Затем с помощью гидроцилиндров, установленных на центральной секции 19 и шарнирно соединенных с крайними секциями 20, переводят их в вертикальное положение и фиксируют (на фиг. 5 не показано).
Подъем в вертикальное положение крайних секций осуществляется по общепринятой схеме перевода трехсекционного широкозахватного агрегата в транспортное положение. В качестве примера на Фиг. 6 приведен вид агрегата сзади, где центральная секция 19 соединена с помощью продольных осей 18, гидроцилиндров 28 и 29 с боковыми секциями 20, которые в транспортном положении жестко фиксируются относительно центральной секции 19 гидроцилиндрами 28 и 29 путем установки золотника гидрораспределительной системы в нейтральное положение, который запирает вход масла в цилиндры и выход из них. Поршни гидроцилиндров находятся в неподвижном положении. Бруски 5 соединены с рамой орудия 4 посредством вертикальных 8 и горизонтальных осей 30. При длительной транспортировке боковые секции 20 фиксируются дополнительно механически (не показано).
Перевод агрегата из транспортного положения в рабочее осуществляется последовательно в обратном порядке.