ОБЪЕМНЫЙ МЕЛИОРАТИВНЫЙ РЫХЛИТЕЛЬ
VOLUME AMELIORATIVE RIPPER

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства, в частности к мелиоративным почвообрабатывающим орудиям для глубокой обработки тяжелых уплотненных почв без оборота пласта.
Известны рабочие органы для глубокого рыхления почвы, содержащие раму, на которой установлены наклонные под определенным углом к горизонту в пространстве V-образные стойки с боковыми ножами, которые в нижней части соединены между собой рыхлящим лемехом, оборудованным подрезающим ножом (SU №704488, кл. A01B 13/16, 1979 - аналог).
Основными недостатками данного рабочего органа являются: повышенная энергоемкость процесса; неравномерное разрыхление обрабатываемого слоя грунта по глубине: в верхней части образуются глыбы недопустимых по агротехническим требованиям для данных орудий размеров, а в нижней части происходит уплотнение почвы. Известно также орудие для глубокой обработки почвы, содержащее наклонные, симметрично установленные относительно друг друга ножевые стойки, в нижней части закрепленные лемехом. Криволинейные поверхности стоек выполнены в виде части дуги окружности, образуя плавно уменьшающийся угол атаки относительно вертикали. В верхней части рыхлителя стойки выполнены вертикальными и образуют замкнутую конструкцию (SU 1724036, кл. A01B 35/22, 1992 - прототип).
Недостатками этого орудия являются: повышенная энергоемкость процесса; заполнение внутреннего рабочего пространства разрыхленной почвой; значительные силы трения грунта о вертикальные участки стоек; значительная выпуклость разрыхленной полосы требует выравнивания поверхности почвы.
Цель изобретения - снижение сопротивления рыхлению, повышение равномерности разрыхления по всему профилю разрыхляемого грунта, уменьшение комковатости в верхнем слое и выравнивание поверхности почвы.
2
Поставленная цель достигается тем, что объемный мелиоративный рыхлитель для глубокой обработки почвы, представляющий собой пространственную конструкцию, содержащую в себе две боковые наклонные относительно друг друга режущие стойки, соединенные между собой в нижней части лемехом; боковые стойки выполнены параболической конфигурации (парабола типа y=0,2x), с углами резания боковых стоек 13°…15°, углом резания лемеха 35°…37°; на П-образной раме, соединяющей в верхней части боковые стойки, с помощью кронштейна установлен дополнительный горизонтальный брус с зубьями или упругая пластина, опорные концы которых посредством пружин передают нагрузку на основную раму, положение бруса может регулироваться по высоте в зависимости от физико-механических свойств грунта.
Объемный мелиоративный рыхлитель поясняется чертежами, где фиг.1. - объемный мелиоративный рыхлитель для глубокой обработки почв, общий вид.
фиг.2 - объемный мелиоративный рыхлитель для глубокой обработки почв, вид А на фиг.1.
фиг.3 - объемный мелиоративный рыхлитель для глубокой обработки почв, вид сверху на фиг.1.
фиг.4 - объемный мелиоративный рыхлитель для глубокой обработки, вид Б на фиг.2.
2
Объемный мелиоративный рыхлитель для глубокой обработки почвы представляет собой пространственную конструкцию, содержащую в себе две боковые наклонные криволинейные режущие стойки параболической конфигурации 2, соединенные между собой в нижней части лемехом 1. Стойки имеют форму параболы вида: y=0,2x. Угол резания стоек составляет 13°-15°, угол резания лемеха 35°…37°. В верхней части боковые стойки соединены П-образной сварной рамой 3. На П-образной раме соединяющей сверху боковые стойки, установлен дополнительный горизонтальный брус 4 с зубьями 5 или упругая пластина, опорные концы которых посредством пружин 6 передают нагрузку на основную раму. Пружины, установленные между брусом и основной рамой, обеспечивают упругую подвеску бруса и способствуют уменьшению динамических нагрузок на рабочем органе. Положение бруса или упругой пластины может регулироваться по высоте в направляющих 7 в зависимости от глубины рыхления и величины подъема разрыхленного грунта, зависящей от его физико-механических свойств. Ось крепления 8 горизонтальной балки с зубьями фиксируется на нужной глубине гайками 9. Жесткость пружины регулируется гайками 10. Зубья 5 закреплены на брусе в шахматном порядке.
Объемный мелиоративный рыхлитель работает следующим образом:
При поступательном движении рабочего органа под действием тягового усилия происходит отделение объема почвы от массива за счет резания лемехом и боковыми стойками. Рыхление почвы осуществляется за счет определенных углов установки лемеха и боковых стоек. При работе устройства происходит постепенное отделение объема почвы от массива сначала выступающей за режущие кромки боковых стоек передней частью лемеха, при этом образуется лидирующая зона деформации и происходит разрушение массива, почва смещается вверх и вперед. Далее в работу включаются боковые стойки, постепенно врезаясь в почву, начиная с нижней части, примыкающей к лемеху. Углы резания боковых стоек и лемеха, а также углы наклона стоек к горизонту обеспечивают разрушение массива почвы за счет сложного взаимодействия составляющих усилия резания. Криволинейная форма боковых стоек обеспечивает более равномерное распределение сопротивления рыхлению на всей глубине, при достаточной ширине захвата в зоне лемеха. На максимальной глубине ширина рабочего органа минимальная, но плотность почвы наибольшая. По мере уменьшения глубины ширина рабочего органа плавно увеличивается, а плотность уменьшается. Нелинейное увеличение ширины рабочего органа в верхней части (на минимальной глубине) способствует более эффективному рыхлению в средней части массива, а также ограничивает смещение разрыхленной почвы на необработанный массив. Эта особенность конструкции способствует большей жесткости и уменьшает габариты по ширине.
При глубоком рыхлении происходят деформация и разрушение большого слоя почвы, что приводит к появлению на поверхности комьев различного размера, кроме этого, сечение разрыхленной полосы в средней части более выпуклое. Брус с зубьями, установленный на пружинной подвеске к раме, или упругая пластина разравнивают поверхность полосы и измельчают комья, делая поле более пригодным для работы сельскохозяйственных машин.
Технический и технологический результат, получаемый от изобретения, обеспечивается тем, что криволинейная параболическая конфигурация боковых стоек, как переходная от известных V-образной к U-образной, способствует созданию радиально-направленных сил, которые дополняют подъемные силы лемеха и заставляют более интенсивно взаимодействовать между собой перемещающиеся пласты грунта, что способствует более равномерному разрыхлению по разуплотняемому профилю. Брус с зубьями или упругая пластина обеспечивает равномерное рыхление верхнего слоя почвы по ширине захвата, что позволит уменьшить вероятность ветровой и водной эрозий, а также выровнять поверхность поля, обеспечив агротехнические требования.
Использование изобретения позволит уменьшить усилие резания, обеспечить равномерность распределения нагрузки на рабочий орган по всей глубине; увеличить полноту рыхления; позволит выравнивать поверхность почвы по ширине захвата в соответствии с агротехническими требованиями для данных орудий.