РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в орудиях для разноглубинной обработки почвы.
Известен рабочий орган для обработки почвы, который содержит стойку, оснащенную в ее нижней части плоскорежущей лапой и расположенной впереди и ниже ее лапой глубокого рыхления. Лапы выполнены стрельчатыми и симметричными относительно продольно-вертикальной плоскости стойки (Авт.св.СССР №496971. М. кл. A01B 35/26, опубл. 30.12.1975, бюл. №48).
К недостатку известного рабочего органа следует отнести то, что на глубине хода стрельчатой лапы глубокого рыхления под плоскостью резания происходит образование уплотненной подошвы, что снижает водопроницаемость почвы.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является рабочий орган, который содержит стойку, оснащенную в ее нижней части плоскорежущей лапой и лапой глубокого рыхления. Лапы выполнены стрельчатыми и каждая из них имеет разновеликие крылья. Большее крыло лапы глубокого рыхления сопряжено со стойкой под углом скалывания в поперечно-вертикальной и в продольно-вертикальной плоскостях (RU №2023355, 1994).
Недостаток прототипа - повышенная энергоемкость процесса обработки почвы. Он обусловлен увеличенным тяговым сопротивлением рабочего органа из-за повторного рыхления, коротким крылом плоскорежущей (верхней) лапы, почвы, взрыхленной лапой глубокого рыхления, нижерасположенной и вынесенной вперед по ходу движения. Указанное повторное рыхление, кроме того, агротехнически нецелесообразно, так как распыляет почву, уменьшая ее некапиллярную скважность, что снижает влагонакопление.
Задача полезной модели - снижение энергоемкости процесса обработки почвы, путем уменьшения тягового сопротивления рабочего органа.
Эта задача решена тем, что заявленный рабочий орган для обработки почвы, как и его прототип, содержит стойку, оснащенную в ее нижней части плоскорежущей лапой и лапой глубокого рыхления. Однако, в отличие от прототипа, в заявленном рабочем органе плоскорежущая лапа имеет одно крыло, расположенное с противоположной стороны от лапы глубокого рыхления, которая выполнена односторонней или стрельчатой. Названная новая совокупность общих существенных признаков полезной модели во всех случаях ее осуществления снижает тяговое сопротивление рабочего органа (исключением повторной обработки почвы), то есть обеспечивает достижение технического результата, указанного в задаче полезной модели.
В частных случаях выполнения заявленного рабочего органа, ширина захвата плоскорежущей лапы в 1,7÷2,2 раза больше ширины захвата лапы глубокого рыхления. Такое соотношение параметров лап является рациональным. Оно обеспечивает поперечную устойчивость хода рабочего органа без применения дополнительных средств, например полевой доски, которые увеличивают тяговое сопротивление и уплотняют почву, снижая ее водопроницаемость. Все это исключается при названном соотношении параметров лап рабочего органа.
Кроме того, стойка со стороны лапы глубокого рыхления оснащена режущим элементом, установленным под острым углом к направлению движения рабочего органа. Это дополнительно снижает тяговое сопротивление рабочего органа и повышает поперечную устойчивость при его работе на разных глубинах обработки почвы, то есть усиливает основной и обеспечивает дополнительный технические результаты полезной модели.
Кроме того, кромки режущего элемента выступают за боковые поверхности стойки. Это дополнительно уменьшает тяговое сопротивление рабочего органа, снижая силы трения на боковых поверхностях стойки, движущейся при этом в разрыхленной почве.
На фиг.1 изображен заявленный рабочий орган для обработки почвы (пример с односторонними лапами), вид сбоку; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2.
Рабочий орган для обработки почвы всегда имеет стойку 1 (фиг.1-3), оснащенную в ее нижней части плоскорежущей лапой 2 и лапой 3 глубокого рыхления. Плоскорежущая лапа 2 имеет одно крыло, расположенное с противоположной стороны от лапы 3 глубокого рыхления, которая выполнена односторонней или стрельчатой. Крыло лапы 3 глубокого рыхления, сопряженное со стойкой 1, расположено наклонно под углом скалывания почвы, который в нашем примере принят равным 45° (фиг.2). Крыло плоскорежущей лапы 2 может быть горизонтальным (фиг.1, 2) или иметь отклонение от горизонтали на угол, например ±3÷8°, что в определенных условиях может способствовать лучшему перемещению влаги от мелко разрыхленных полос почвы к полосам, обработанным лапой 3 глубокого рыхления.
В частных случаях, ширина захвата плоскорежущей лапы 2 в 1,7÷2,2 раза больше ширины захвата лапы 3 глубокого рыхления (фиг.2, 3). Стойка 1 со стороны лапы 3 глубокого рыхления оснащена режущим элементом 4 (фиг.1-3), установленным под острым углом α к направлению V движения рабочего органа (фиг.3). Кромки режущего элемента 4 выступают за боковые поверхности стойки 1 (фиг.2, 3), например на 10÷20 мм.
Соответствующими сменными режущими элементами снабжены передние части плоскорежущей лапы 2 и лапы 3 глубокого рыхления (фиг.3). Нижняя часть односторонней
или стрельчатой лапы 3 глубокого рыхления имеет основной режущий элемент (долото) 5. В нашем примере, долото 5 выполнено с двумя режущими кромками (фиг.1, 3). Возможность поворота этого элемента для смены рабочей режущей кромки удваивает период его работоспособного состояния.
В данном примере крылья лап 2 и 3 сопряжены со стойкой 1 на одном уровне (фиг.1, 2). В других случаях плоскорежущая лапа 2 может быть сопряжена со стойкой 1 на более высоком уровне, чем лапа 3 глубокого рыхления. Стойка 1 и крыло лапы 3 могут быть изготовлены из одной заготовки, сгибаемой под нужным углом, или из двух заготовок, соединенных сваркой (фиг.1, 2).
Во время работы орудия, например плоскореза разноглубинного, снабженного заявленными рабочими органами, каждый из них действует следующим образом.
При движении заглубленного в почву рабочего органа (фиг.1-3), крыло лапы 2 подрезает пласт почвы на глубине 100÷120 мм. Подрезанный пласт, поднимаясь по рабочей поверхности крыла лапы 2, разрыхляется и, сходя с нее, опускается на подошву без оборота. В это же время лапа 3 рабочего органа рыхлит пласт почвы с наклоном вниз на глубину 280÷300 мм., отделяя его режущим элементом ее крыла, соединенного со стойкой 1, и долотом 5 (фиг.1-3) путем отрыва от монолита, не образуя уплотнения. При этом, пласт почвы рыхлится, отделяясь от монолита под углом скалывания примерно симметрично относительно продольно-вертикальной плоскости долота 5. Это происходит в каждом альтернативном случае выполнения лапы 3 глубокого рыхления, то есть при ее исполнении односторонней (фиг.1-3) или стрельчатой с разновеликими крыльями, например как в прототипе. Выполнение лапы 3 глубокого рыхления односторонней удешевляет рабочий орган, дополнительно снижает его тяговое сопротивление и распыление почвы, повышая ее некапиллярную скважность и влагонакапление.
Поскольку рыхление почвы плоскорежущей лапой 2 и лапой 3 глубокого рыхления происходит без ее уплотнения, то после прохода каждого рабочего органа орудия на обработанном участке поля формируются полосы, разрыхленные на разной глубине, то есть образуется почвенный профиль, обладающий высокой водопроницаемостью, что способствует эффективному накоплению влаги.
С увеличением глубины обработки меняется соотношение объемов рыхления, производимых плоскорежущей лапой 2 и лапой 3 глубокого рыхления. При этом поперечная составляющая реакции почвы на плоскорежущей лапе 2 увеличивается в большей степени по сравнению с поперечной составляющей - на лапе 3 глубокого рыхления. Возникшая разность этих реакций могла бы нарушить поперечную устойчивость хода рабочего органа. Однако, этого не происходит благодаря режущему элементу 4, установленному
на стойке 1, со стороны лапы 3 глубокого рыхления, под острым углом α к направлению V движения рабочего органа (фиг.3).
Реакция почвы на режущем элементе 4 изменяется пропорционально изменению глубины обработки. Поэтому, в любом случае, поперечная составляющая суммарной реакции почвы на лапе 3 глубокого рыхления и на режущем элементе 4 компенсирует поперечную составляющую реакции почвы на плоскорежущей лапе 3, что обеспечивает поперечную устойчивость хода рабочего органа на разных глубинах обработки почвы.
Кромки режущего элемента 4, выступающие за боковые поверхности стойки 1 (фиг.2, 3), снижают силы трения на этих поверхностях, поскольку стойка 1 в этом случае движется в разрыхленной почве. Это дополнительно уменьшает тяговое сопротивление каждого рабочего органа, следовательно, и орудия с такими рабочими органами.
На основе предложенного рабочего органа изготовлены экспериментальные образцы орудия - плоскорез разноглубинный, успешно прошедшие полевые испытания.