ТЯЖЁЛЫЙ РЫХЛИТЕЛЬ ПОЧВЫ

Полезная модель относится к обработке почвы в сельском и лесном хозяйствах, в частности к плугам с вибрирующими, копающими или прокалывающими рабочими органами
Известна машина для обработки почвы (патент РФ №2258337), содержащая движитель с шарнирно прикрепленными рабочими органами, движитель машины состоит из парного набора колес, причем внутри каждой пары колес расположена регулируемая в вертикальной и горизонтальной плоскостях пара упорных роликов для перевода в режим копания соответствующего ей рабочего органа, причем рабочие органы имеют форму конца циклоиды, образованной вращением окружности радиуса, равного радиусу обода, длиной на 3…5 см больше глубины обработки, а количество рабочих органов на одном ободе должно быть таким, чтобы расстояние между ними по почве было равно их длине.
Недостатком данной конструкции является то что рабочие органы (ножевые элементы) приводятся в движение двигателем с дополнительными затратами энергии.
Известен плуг (патент РФ №2233051) с игольчатыми предплужниками, включающий раму, стойки предплужников, плужные корпуса с отвалами и лемехами, предплужники выполнены в виде радиально расположенных рыхлительных игл, вращающихся в вертикальной плоскости, под острым углом к ходу плуга.
Недостатком данной конструкции является использование игольчатых предплужников без учета подбора их длины, массы, формы и последовательности расположения, а также в качестве вспомогательной конструкции вместе с плугом, который создает слой уплотнения, затрудняя впоследствии развитие корневой системы растений.
Технической задачей заявляемого решения является экономия топлива и эксплуатирование транспортного средства в условиях минимальных нагрузок, а также вспашка почвы без слоя уплотнения, возникающего обычно при обработки плугом на глубине меньшей глубины формирования корневой системы большинства сельскохозяйственных растений.
1
2
Указанный технический результат достигается тем, что предложен тяжелый рыхлитель почвы, содержащий набор колес К с закрепленными на ободе каждого из них двумя рядами n ножевых элементов, сдвинутых на угол φ=π/n, при этом длине ножевого элемента L определена глубиной обработки почвы, расстояние между концами ножевых элементов в одном ряду D, расстояние между рядами d выполнено равным расстоянию между наборами колес d и определено заданным размером комков r образуемых при обработке почвы из соотношений,
1
2
d=d=D/2
1
d≤r
при этом количество наборов колес К определено шириной вспашки Н из условия
1
d(2K-1)≥H
т
о
г
4
2
масса каждого М колеса подобрана из условии полного погружения части ножевых элементов с площадью торцов S до обода площадью соприкосновения с грунтом S в грунт прочности σ не менее 20*10 н/см из условия
т
г
о
4
Mg/S>20*10>σ>>Mg/S
где:
D - расстояние между концами ножевых элементов, м;
1
d - расстояние между рядами ножевых элементов в одном колесе, м;
2
d - расстояние между наборами колес, м;
r - один из средних максимальных размеров комков, образуемых при обработке рыхлителем почвы, м;
Н - шириной вспашки Н м;
М - масса каждого колеса, кг;
т
2
S - площадь торцов части ножевых элементов, погруженных в почву, м;
о
2
S - площадь соприкосновения обода с почвой, м;
г
2
σ - прочность почвы, н/м;
2
g - ускорение свободного падения 9,81 м/сек
Кроме того, ножевые элементы загнуты в сторону противоположную направлению вращения при вспашке, при этом число ножевых элементов n в одном ряду каждого из набор колес К подчиняется соотношению
n≥12
Возможность достижения технического результата обусловлена тем, что при обработки почвы тяжелым рыхлителем ножевые элементы опускаются на глубину вспашки под действием веса самого рыхлителя до обода, затем при включении тягловой нагрузки каждый ножевой элемент действует как «лом» за счет рычага выворачивающий массы почвы больше, чем приложенное тягловое усилие. Тем самым экономится топливо и уменьшается износ оборудования тяглового транспортного средства, при этом не создается подкоркового уплотненного слоя, мешающего развитию растений, а также происходит подъем и переворот почв с максимальной глубины вспашки.
На фиг. 1 изображен вид одного ряда ножевых элементов 1, погруженных в почву 2 до поверхности обода 3, закрепленного на оси 4, при этом ножевые элементы выполнены на едином ребре жесткости (диске) 5.
1
2
На фиг. 2 изображен вид двух из общего количество наборов колес К. На фиг. 2 показан угол φ=π/n, где n - число ножевых элементов, длина ножевого элемента L расстояние между концами ножевых элементов в одном ряду D, расстояния между рядами ножевых элементов в одном колесе d, расстояние между наборами колес d.
Устройство работает следующим образом при обработки почвы тяжелым рыхлителем ножевые элементы опускаются на глубину L задаваемой вспашки под действием веса самого рыхлителя из К колес до обода, затем при включении тягловой нагрузки каждый ножевой элемент действует как «лом» и за счет рычага выворачивает и переворачивает почву с максимальной глубины на заданную ширину вспашки почвы.
Таким образом, решается поставленная техническая задача экономии топлива и эксплуатирование транспортного средства в условиях минимальных тягловых нагрузок, а также вспашка почвы без слоя уплотнения.