ПОДПОКРОВНЫЙ РЫХЛИТЕЛЬ ПОЧВЫ
UNDERCOVER SOIL DISRUPTER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для безотвальной обработки почвы, подверженной водной и ветровой эрозии.
Известны рыхлители почвы, рабочие органы которых изготовлены в виде пружин растяжения или равного сопротивления, передняя цилиндрическая часть которых закреплена на резьбовой пробке [пат. РФ №2113081, 1998] или на петле [пат. РФ №2112333, 1998].
Эти рыхлители пассивные и сильно деформируют почву, создается большое тяговое сопротивление.
Известно устройство для безотвальной обработки почвы, содержащее щелерез, пустотелый дренер на щелерезе и соединенный с ним при помощи шарнирной оси обрушиватель свода с рыхлительными элементами, выполненными по конической логарифмической спирали [SU №112247А, 1984] (прототип).
Недостатки: сложность изготовления, большие затраты труда на сборку - разборку при ремонте, сминание частиц почвы, создается большое тяговое сопротивление.
Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание быстроразборной конструкции дренера и интенсивное качественное крошение почвы.
n
Эта задача решается тем, что в подпокровном рыхлителе почвы на щелерезном ноже установлен корпус пустотелого дренера с резьбой на концах, который распилен пополам, половинки приварены к щелерезному ножу, в передней части навернута по резьбе расширительная головка, в задней - гайка с уплотнительным кольцом, внутри корпуса установлены упорные подшипники с валом, связанным с рыхлителем почвы, боковые щели корпуса дренера уплотнены плоскими прокладками в сечении в виде двутавра. Передний цилиндрический конец конической пружины навернут на левоспирально нарезанные резьбовые углубления соединительной вставки. Угол конуса расширения пружинного рыхлителя составляет α=15…25°, а поперечное сечение пружины в рабочей части выполнено в виде клина, наклоненного к оси пружинной проволоки под углом β=10…20°, а рабочая грань пружины покрыта износостойким материалом, например, сормайтом. Разновидностью пружинного рыхлителя является форма: в передней части - цилиндр, в средней - конус, а в задней - параболоид вращения y=x, где n=0,5…0,7.
На фиг. 1 изображен рабочий орган подпокровного рыхлителя почвы в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А с фиг. 1 корпуса дренера; на фиг. 3 - сечение проволоки пружины; на фиг. 4 - рабочий орган с рыхлительной пружиной сложной формы.
n
К стойке 1 и носку 2 щелерезного ножа приварены верхняя 3 и нижняя 4 половинки корпуса 5 пустотелого дренера с резьбовыми концами. Корпус дренера изготовлен в виде полого цилиндра и разрезан вдоль пополам. Внутри корпуса дренера на валу 6 установлены упорные подшипники 7, корпус дренера спереди на резьбе закрыт головкой 8, а сзади - гайкой 9 с уплотнительным кольцом 10. Боковые щели корпуса 5 дренера закрыты плоскими прокладками 11 в виде двутавра. Вал 6 при помощи вставки 12, имеющей левостороннюю винтовую канавку 13, куда навинчивается цилиндрическая спиральная накрутка 14 рыхлителя, соединен с коническим рыхлителем 15 из пружинной проволоки. Угол расширения конического рыхлителя α=15…25°. Поперечное сечение 16 проволоки в рабочей части выполнено клиновым, угол наклона оси клина составляет β=10…20°, рабочая грань 17 покрыта износостойким материалом, например, сормайтом, толщиной слоя 0,2…0,4 мм. Форма рыхлителя: на длине a - цилиндрическая, на длине в - коническая, на длине с - в виде параболоида вращения y=x, где показатель степени n=0,5…0,7.
Угол расширения α=15…25° выбран из условия, чтобы каждый последующий виток срезал слой почвы без сминания ее.
Угол наклона оси клина β=10…20° выбран из условия, чтобы клин был жестким и заточенным, как лезвие топора.
n
Конструкция пружины рыхлителя в передней части - цилиндр для намотки на вставку, в средней - конус для срезки слоев почвы, в задней - параболоид вращения y=x (n=0,5…0,7) для вспушивания (приподнятая) разрыхленной почвы.
Подпокровный рыхлитель работает следующим образом. На поворотной полосе в начале гона опускается на почву рыхлитель, при этом щелерезный нож 1 заглубляется в почву, дренер 5 образует дрену, и под действием поперечной составляющей реакции почвы на витки 15 пружинного рыхлителя они начинают вращаться против часовой стрелки в подшипниках 7 дренера 5. При движении агрегата клиновая часть рыхлительной пружины аккуратно, без сминания, срезает полоски почвы, которые измельчаются, образуя рыхлительный слой, почва над рабочим органом приподнимается. При увеличении сопротивления (увеличения плотности почвы) пружина растягивается и диаметр D разрыхленной почвы уменьшается, при уменьшении сопротивления - диаметр D увеличивается. Пружинная проволока позволяет рыхлителю адаптироваться к непрерывно изменяющимся почвенным условиям. Покрытие грани износостойким материалом позволяет самозатачиваться рабочему органу.
При разборке рыхлителя откручивается гайка 9, затем головка 8, разъединяются верхняя 3 и нижняя 4 половинки корпуса 5, затем выворачивается вал 6 из вставки 12.
Применение подпокровного рыхлителя почвы позволяет образовывать волнистое дно, рыхлый слой почвы без оборота, что значительно повышает влагоемкость. Выполнение рабочего органа срезающего и упругого типа уменьшает тяговое сопротивление. Выполнение дренера быстроразборным позволяет быстро заменить вышедший из строя (поломанный) рабочий орган. Повышается производительность труда, улучшается качество рыхления почвы.