Культиватор

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям, например к культиваторам.
Известны рабочие органы культиваторов, выполненные в виде лапы, закрепленной на стойке, впереди которой для перерезания стелющихся сорняков, уменьшения залипания лапы почвой и устранения обволакивания ее сорняками установлен неподвижно нож, расположенный в продольно-вертикальной плоскости с наклоном вперед (Экспресс-информация. Сельскохозяйственные машины и орудия. Серия 2, вып. 15, 1986).
Недостатком известных рабочих органов культиваторов является недостаточное снижение тягового сопротивления вследствие того, что нож не полностью устраняет залипание лап почвой, что приводит к плохому резанию сорной растительности.
Известна конструкция бороны-культиватора (патент РФ №2116711, МПК А01В19/02, опубл. 10.08.1998 г.),  имеющая рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами и элемент крепления органов в виде траверсы, шарнирно сочлененной с основаниями, последние имеют в своей передней части подъем, переходящий в стойки с острым углом вхождения в почву, а лапы выполнены плоскорежущими лево- и правосторонними и закреплены на одинаковых по длине основаниях соответственно с правой и левой стороны.
Недостатками конструкции является то, что из-за наличия микронеровностей обрабатываемого поля борона-культиватор отклоняется от своего горизонтального положения в почве. Шарнирное крепление в передней части бороны-культиватора приводит к значительным колебаниям носка относительно пятки, что снижает качество обработки, остается несрезанная сорная растительность, возрастает динамика работы агрегата, что также негативно сказывается на работе орудия. Ввиду отсутствия приспособлений, удерживающих борону-культиватор в транспортном положении над землей, крайние рабочие органы всегда находятся в контакте с дорогой, имеющей большую прочность, что приводит к износу и быстрому выходу из строя последнего рабочего органа.
Прототипом предлагаемой конструкции является культиватор-борона (патент РФ на полезную модель №107885, МПК А01В35/00, А01В19/00, опубл. 10.09.2011 г.), имеющий рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами, выполненных плоскорежущими лево- и правосторонними и закрепленных на одинаковых по длине основаниях, соответственно с правой и левой стороны, и элемент крепления рабочих органов в виде поперечной балки, шарнирно сочлененной с основаниями, имеющими в своей передней части подъем, переходящий в стойки с острым углом вхождения в почву.
Недостатком прототипа является неудовлетворительное копирование рабочими органами рельефа поля, и поэтому несоблюдение заданной глубины почвообработки из-за всплывания рабочих органов на почвах с повышенной плотностью и их отклонение от прямолинейного движения, особенно по следам колес трактора, что приводит к увеличению числа несрезанной сорной растительности.
Технической задачей полезной модели является повышение технологических и эксплуатационных показателей культиватора, а именно стабильное копирование рельефа поля с заданной глубиной почвообработки и прямолинейность движения при эффективном резании сорной растительности.
Поставленная задача решается тем, что культиватор, имеющий рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами, выполненных плоскорежущими лево- и правосторонними и закрепленных на  одинаковых по длине основаниях, соответственно с правой и левой стороны и элемент крепления рабочих органов в виде поперечной балки, шарнирно сочлененной с основаниями и опирающейся на опорные колеса, выполненные с возможностью вертикального перемещения.
Отличием от прототипа является то, что культиватор снабжен механизмами давления и положения продольных оснований. Механизм давления выполнен в виде шарнирного соединения с винтовой пружиной, обеспечивающей давление на горизонтальные продольные основания с плоскорежущими лево- и правосторонними лапами относительно поперечной балки. Механизм положения продольных оснований предназначен для обеспечения прямолинейности движения продольных оснований культиватора относительно друг друга, для этого на конце горизонтального основания установлена проушина, через которую проходит соединительный трос с ограничительными шайбами, обеспечивающий соединение всех продольных оснований.
Техническим результатом является создание подпружиненного шарнирного соединения, обеспечивающего крепление горизонтальных продольных оснований с плоскорежущими лево- и правосторонними лапами к поперечной балке, а так же соединение всех продольных оснований с помощью соединительного троса.
Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «новизна» и достигает результатов, удовлетворяющих существующие потребности при сплошной культивации, что до настоящего времени не удавалось:
- качественного копирования рельефа поля и обеспечение заданной глубины почвообработки, прямолинейность движения, качественного и полного среза сорной растительности;
- проведение качественной с постоянной глубиной обработки почвы с различной плотностью, изменяющейся в пределах ширины захвата культиватора.
На фиг. 1. изображен общий вид культиватора, вид сверху, на фиг. 2. изображен общий вид культиватора, вид сбоку, на фиг. 3 изображен шарнир с пружинным элементом.
Культиватор навешивается на серийную навеску трактора с помощью рамы 1 (фиг. 1 и 2), в нижней части которой жестко закреплена поперечная балка 2. В нижней части поперечной балки выполнены шарнирные крепления для соединения с горизонтальными продольными основаниями 3, на которых с правой и левой стороны на одинаковой длине крепятся плоскорежущие лево- и правосторонние лапы 4. В шарнирном креплении установлена винтовая пружина кручения 5 таким образом, что один ее конец охватывает продольное основание 3, а другой упирается в поперечную балку 2. При этом пружина установлена на оси шарнирного соединения. На конце продольного основания 3 установлена проушина 6, через которую проходит соединительный трос 7, имеющий парное крепление ограничительными шайбами 8 с обеих сторон проушины. К передней части поперечной балки 2 крепятся два опорных колеса 9, имеющих возможность вертикального перемещения, обеспечивающего регулирование глубины почвообработки.
Культиватор работает следующим образом.
Трактор выезжает на поле и опускает систему навески, на которой установлена рама культиватора 1. Рама культиватора с установленной поперечной балкой 2 опускается вниз, опираясь на почву опорными колесами 9, заранее отрегулированными на заданную глубину обработки. Вместе с поперечной балкой на почву опускаются горизонтальные продольные основания 3 с установленными плоскорежущими лево- и правосторонними лапами 4. Шарнирное соединение продольного основания  3 с поперечной балкой 2 и установленной пружины 5 обеспечивает создание давления на продольном основании, что дает стабильное постоянство глубины резания в процессе движения трактора по неровной поверхности поля. Соединительный трос 7, проходящий через проушины 6, установленные на конце продольных оснований 3, и закрепленный с обеих сторон проушин ограничительными шайбами 8, позволяет исключить отклонение продольных оснований в сторону от направления движения, что обеспечивает прямолинейность движения плоскорежущих лап культиватора.
Эффективность применения данной конструкции выражается в следующем. Из четырех или пяти необходимых сплошных культиваций на чистых парах все (две-три) промежуточные культивации осуществляют предлагаемым культиватором, что позволяет:
- увеличить производительность МТА при культивации на 30-40 %;
- сократить расход топлива на культивацию до 20 %;
- сохранить влагозапас в почве до 15 %;
- повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 4 ц/га и более.