БОРОНА ДИСКОВАЯ ТРЕХРЯДНАЯ

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к трехрядным дисковым орудиям, предназначенным для поверхностной обработки почвы.
Достоинством трехрядной дисковой бороны является то, что расстояние между дисками, как в ряду, так и между рядами оптимально. Чтобы компенсировать перекашивание бороны за счет боковой реакции почвы на диск, один из рядов делают симметричным. Половина дисков этого ряда направлена выпуклостью в одну сторону, другая половина дисков направлена выпуклостью в противоположную сторону.
Однако, уравновесить боковые усилия на разных типах почв сложно. Как правило, трехрядные дисковые бороны имеют плохую курсовую устойчивость, то есть легко перекашиваются, образуя огрехи.
Недостатки трехрядных дисковых борон, таких как плохая курсовая устойчивость, перекашивание, можно свести к минимуму при правильном выборе показателя угла атаки, который зависит от влажности и твердости почвы.
Известна борона дисковая [1] по патенту на полезную модель №83890, содержащая раму с поперечными балками, на которых на стойках, наклонно к горизонтали, с возможностью вращения установлены сферические диски, обращенные вогнутостью в сторону направления движения и расположенные в три ряда, отличающаяся тем, что на первом ряду установлены лево- и правооборачивающие дисковые рабочие органы, зеркально расположенные относительно продольной оси, сферические диски второго и третьего рядов ориентированы идентично в каждом ряду, при этом вогнутость дисков третьего ряда противоположна вогнутости дисков второго ряда, а стойки дисковых рабочих органов выполнены дугообразными из пружинной стали и шарнирно закреплены на поперечных балках рамы.
Борона дисковая [1] имеет 3 ряда дисковых рабочих органов, но наличие условия «сферические диски, обращенные вогнутостью в сторону направления движения», предполагает угол атаки дисков более 45°, что увеличивает энергозатраты на обработку почвы.
Борона дисковая относится к орудиям несимметричного типа. Для исключения увода бороны дисковой в сторону и повышения качества ее работы, требуются определенные условия, при которых указанная борона будет стабильно держать курсовую устойчивость.
Известна борона дисковая по патенту на полезную модель №99680 [2], содержащая раму с поперечными балками, на которых посредством индивидуальных стоек, в три ряда, расположены сферические диски, установленные рабочей поверхностью под острым углом атаки к направлению движения. На первом ряду установлены лево- и правооборачивающие дисковые рабочие органы, зеркально, вразвал расположенные относительно продольной оси, а вогнутость дисков третьего ряда противоположна вогнутости дисков второго ряда, при этом ближайшие к продольной оси диски второго и третьего рядов направлены вогнутостями к этой оси. Техническим результатом заявляемой полезной модели «Борона дисковая» [2] является снижение энергозатрат на обработку почвы и повышение качества работы бороны дисковой.
Общим недостатком известных технических решений, в том числе и решения-прототипа, является неудовлетворительное качество обработки почвы за счет того, что крайний левый диск (по ходу движения) третьего ряда при работе орудия, со стороны выпуклости которого больше нет дисков этого ряда, оставляет за собой открытую глубокую борозду. В случае если поле с этой стороны уже обработано, глубокая борозда остается открытой. Практически при челночном движении на поле остается глубокая борозда после каждого второго прохода орудия. Это снижает качество работы дисковой бороны.
Кроме того, в известной бороне дисковой [2] угол атаки дисков предполагается одинаковым на всех рядах дисковой бороны, что недостаточно для снижения энергозатрат на обработку почвы и качественной обработки почвы.
Борона дисковая по патенту на полезную модель №99680 [2] по совокупности признаков принята в качестве наиболее близкого аналога.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение качества работы бороны дисковой трехрядной.
Технический результат достигается тем, что в бороне дисковой трехрядной, содержащей раму с поперечными балками, на которых посредством индивидуальных стоек расположены сферические диски, при этом на первом ряду установлены лево- и право оборачивающие дисковые рабочие органы, зеркально, вразвал расположенные относительно продольной оси, а вогнутость дисков третьего ряда противоположна вогнутости дисков второго ряда, причем ближайшие к продольной оси диски второго и третьего рядов направлены вогнутостями к этой оси, при этом каждый ряд дисков снабжен механизмом синхронной регулировки угла атаки дисков, содержащим регулировочную планку, с которой жестко соединены планки поворота дисков в ряду, согласно полезной модели крайний диск третьего ряда на границе обработки оснащен механизмом независимой дискретной регулировки угла атаки (НДР), состоящим из поводка, одним концом соединенного с регулировочной планкой механизма синхронной регулировки угла атаки дисков, а другим - с планкой поворота крайнего диска; при этом поводок содержит на одном конце отверстие для крепления к регулировочной планке, а на другом конце - группу отверстий для возможности дискретной регулировки угла атаки.
При этом диски в каждом ряду установлены рабочей поверхностью под углом атаки с увеличением от первого к третьему ряду.
Перечень фигур, иллюстрирующих заявляемую полезную модель.
Фиг. 1 - схема бороны дисковой трехрядной.
Фиг. 2 - вид А на фиг. 1 - схема механизма независимой дискретной регулировки угла атаки (НДР);
Фиг. 3. - схема поводка 2.
Фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1;
Фиг. 5 - схема работы диска 1.1.
Перечень позиций.
1 - сферические диски,
1.1 - крайний сферический диск,
2 - поводок,
3 - крепежный болт,
4 - поворотная планка,
5 - отверстие крепления к регулировочной планке,
6 - отверстия крепления к поворотной планке,
7 - регулировочная планка,
8 - талреп,
9 - рама,
10 - поперечные балки,
11 - индивидуальные стойки,
12 - болт поворотной планки.
Борона дисковая трехрядная согласно полезной модели (фиг. 1) содержит раму 9 с поперечными балками 10, на которых посредством индивидуальных стоек 11, в три ряда, расположены сферические диски 1. На первом ряду установлены лево- и право оборачивающие дисковые рабочие органы, расположенные относительно продольной оси зеркально, вразвал.
Вогнутость дисков третьего ряда противоположна вогнутости дисков второго ряда, при этом ближайшие к продольной оси диски второго и третьего рядов направлены вогнутостями к этой оси.
Диски 1 в каждом ряду (1-й ряд, 2-й ряд, 3-й ряд) установлены рабочей поверхностью под углами атаки α. Они могут быть установлены с увеличением от первого к третьему ряду.
1
2
3
Из уровня техники [3] известно, что установка рабочих дисков рабочей поверхностью под углом атаки с увеличением от первого к третьему ряду, а именно: α<α<α, позволяет повысить качество работы бороны дисковой трехрядной: первый ряд берет на себя большую часть нагрузки, поэтому чтобы уменьшить нагрузку на трактор, угол атаки первого ряда устанавливается меньшим, а в следующих рядах увеличивают углы, тем самым обеспечивая перекрытие.
Угол атаки, установленный с увеличением от первого к третьему ряду, дает возможность равномерно подрезать пласты почвы и полностью (на 180 градусов) перевернуть подрезанные пласты. Диапазон регулировки угла атаки диска лежит в пределах 15°-25°.
Заявляемая борона содержит механизм синхронной регулировки (CP) угла атаки дисков (фиг. 2). Механизм CP установлен на каждом ряду дисков, и содержит регулирующую планку 7, соединенную с талрепом 8. С регулировочной планкой шарнирно, посредством болтов 12, соединены планки 4 поворота дисков 1 в ряду.
Крайний диск 1.1 третьего ряда на границе обработки, в частности крайний левый диск по ходу движения, оснащен механизмом независимой дискретной регулировки угла атаки (НДР), состоящим из поводка 2, одним концом соединенного с регулировочной планкой 7 механизма синхронной регулировки угла атаки дисков, а другим - с планкой 4 поворота крайнего диска 1.1. Поводок 2 (фиг. 3) содержит на одном конце отверстие 5 для крепления к регулировочной планке 7, а на другом конце - группу отверстий 6 для возможности дискретной регулировки угла атаки. Поводок 2 соединяется с регулировочной планкой 7 и поворотной планкой 4 болтом поворотной планки 12 (фиг. 4).
Расстановка отверстий 6.1…6.n из группы отверстий 6 выбрана таким образом, чтобы осуществить ступенчатую (дискретную) регулировку угла атаки диска 1.1. Например, при установке болта 3 в отверстии 6.1 угол атаки диска 1.1 может быть равен углу атаки α других дисков в ряду; при установке в отверстии 6.2 - равен, например, α=7°30'; при установке в отверстии 6.3 α=15°. При этом угол атаки крайнего диска 1.1 выбирается меньшим, чем углы атаки остальных дисков. При уменьшении угла атаки крайнего левого диска 1.1 уменьшена его площадь фронтальной проекции, т.е. ширина обработки (фиг. 5), что позволяет получить более узкую борозду и повысить качество обработки.
Работа заявляемой бороны дисковой трехрядной.
На краю поля механизатор снимает блокировочное устройство для фиксации транспортного положения, переводит борону из транспортного положения в рабочее. С помощью механизм синхронной регулировки (CP) угла атаки дисков, устанавливает заданный угол атаки для каждого ряда в зависимости от состояния почвы. Каждый сферический диск при работе подрезает пласт земли, оставляя за собой борозду, измельчает и отбрасывает вынутую землю в сторону своей вогнутости, при этом присыпая борозды, оставляемые дисками передних рядов и дисками своего ряда, находящимися со стороны вогнутости этого диска.
Угол атаки крайнего левого диска 1.1. третьего ряда в зависимости от вида обрабатываемой почвы устанавливают, закрепляя крепежный болт 3 в одном из отверстий 6 поводка 2. При этом угол атаки крайнего диска 1.1 уменьшен по сравнению с углами атаки остальных дисков, что уменьшает ширину обработки этим диском. При работе диск 1.1 образует открытую узкую борозду. Крайний левый диск 1.1. третьего ряда, со стороны выпуклости которого больше нет дисков этого ряда, подрезает, измельчает и отбрасывает достаточно земли, чтобы присыпать борозды оставляемые дисками передних рядов и дисками своего ряда, находящимися со стороны вогнутости этого диска. В то же время крайний диск 1.1 последнего ряда на границе обработки, оставляет за собой неглубокую борозду, которая на общем агрофоне поля практически не выделяется.
Обработку поля дисковыми боронами, как правило, проводят на больших скоростях. Чтобы исключить огрехи, проходы орудия делают с небольшим перекрытием. Поэтому, если со стороны диска 1.1 поле не обработано, то его узкая борозда перекроется следующим проходом. Если же со стороны диска 1.1 поле уже обработано, то этот диск будет входить в борозду, оставленную ранее.
Таким образом, повышается качество обработки почвы.
Заявляемая борона дисковая трехрядная промышленно применима и может быть широко использована в сельском хозяйстве для поверхностной обработки почвы при различных почвенных условиях.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Патент на полезную модель №83890 «Борона дисковая» (опубликовано 27.06.2009).
2. Патент на полезную модель №99680 «Борона дисковая» (опубликовано 27.11.2010)-наиболее близкий аналог.
3. Патент на полезную модель №129752 «Борона дисковая трехрядная» (опубликовано 10.07.2013).