Комбинированный почвообрабатывающий агрегат

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим машинам для обработки почвы.
Известна зубовая борона (RU, Патент № 2192722 С2, A01B23/00, 23/02), состоящая из рамы, с размещенными в ней цилиндрическими, или многогранными, или пружинными зубьями, при этом в зубьях выполнены отверстия с размещенными в них с зазором изогнутыми упругими стержнями, противоположные от места крепления концы которых плавно изогнуты, причем угол, образованный изогнутыми концами и плоскостью стержней, равен 5…25 градусов, при этом высота изогнутой части и расстояние от конца зубьев до центра крепления стержней по вертикали соответствуют половине глубины обработки почвы бороной.
Такая зубовая борона не обеспечивает в полной мере рыхление почвы и вычесывание на поверхность пожнивных остатков и сорняков, так как из-за жёстко закрепленных зубьев и малых размеров стержней отклонение их от своего равновесного положения в почвенной среде, создающее вибрацию, практически отсутствует, что повышает вероятность забивания рабочих органов бороны растительными остатками и сохраняет возможность их повторного прорастания.
Известна зубовая борона (RU, Патент № 2767066 С1, А01В 23/00), состоящая из рамы с размещенными в ней многогранными или пружинными зубьями, в зубьях выполнены отверстия с размещенными в них с зазором изогнутыми по середине их упругими стержнями, противоположные от места крепления боковые концы которых плавно изогнуты в своей средней части, расстояние от конца зубьев до центра крепления стержней соответствует половине глубины обработки почвы бороной, при этом оси боковых сторон изогнутых стержней образуют с прилегающей к ним осью отверстия верхнюю и нижнюю плоскости, угол между которыми 10…15°, а крайние точки концевых частей находятся на одной прямой, параллельной этим плоскостями оси отверстия, изогнутые стержни расположены в отверстиях зубьев бороны с чередованием их боковых сторон в верхней и нижней плоскостях в шахматном порядке, на прямых концевых частях изогнутых по середине упругих стержней по всей их длине этих прямых концевых частей закреплены своими большими основаниями наружу усеченные прямые круговые конусы с центральным цилиндрическим отверстием, диаметр которого равен диаметру изогнутых упругих стержней, причем обращенное к зубу меньшее основание каждого усеченного прямого кругового конуса имеет диаметр на 1-2 мм больше диаметра изогнутых упругих стержней, а его большее основание имеет диаметр в три раза больше диаметра изогнутых упругих стержней.
Такая зубовая борона не обеспечивает полное вычесывание на поверхность пожнивных остатков и сорняков, так как установленные на концевых частях стержней зуба прямые круговые конусы из-за своей дополнительной массы препятствуют созданию вибрации стержней, что также снижает эффективность схода сорняков с рабочих органов бороны и сохраняет возможность их повторного прорастания.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели относится комбинированный почвообрабатывающий агрегат (RU, Патент № 130473 U1, А01В 49/02), содержащий раму, на которой смонтированы колеса и слева и справа установлены брусья, каток, секция бороны, которая выполнена в виде подвижно установленных осей с парными пружинными зубьями, оси посредством тяг соединены подвижно с рычагами регулировки угла установки пружинных зубьев к вертикальной плоскости, механизм подъема секции бороны, механизм подъема секции бороны выполнен в виде двух одинаковых круговых секторов с углом раскрытия, равным α=125°, верхняя его часть с углом раскрытия, равным β=25°, заканчивается горизонтальной полкой, а внутренняя часть кругового сектора выполнена фигурной с радиусами закругления R1=R2, в области пересечения полученных дуг выполнено центральное отверстие, а по его краям выполнены крайние отверстия, при этом на расстоянии R3 от центра центрального отверстия выполнены шесть отверстий, первое из которых выполнено под углом 47°, второе - 60°, третье - 75°, четвертое - 85°, пятое - 97°, шестое - 107° от оси, проходящей через центры центрального и нижнего отверстий круговых секторов, с возможностью установки в них фиксирующих изогнутых под тупым углом с равными сторонами пальцев, а на расстоянии R4 от центра центрального отверстия выполнены два отверстия с углами 60° и 65° от оси, проходящей через центры центрального и нижнего отверстий круговых секторов, а через центральные отверстия круговые сектора крепятся к брусьям, а через верхние крайние отверстия круговые сектора шарнирно соединены через горизонтальную тягу с двумя угловыми параллельными между собой рычагами, в середине которых выполнены отверстия с возможностью крепления через них с брусом, установленным между круговыми секторами и угловыми рычагами, нижнее отверстие последних и нижнее крайнее отверстие круговых секторов шарнирно соединены со своими стойками, которые жестко закреплены с одной стороны к двутавровой балке, в которой выполнены три отверстия, в центральном отверстии установлена и жестко закреплена ось, а через крайние отверстия расположены вращающиеся оси на равном расстоянии от центральной оси, на этих осях с другой стороны двутавровой балки жестко закреплены разновысотные стойки, шарнирно соединенные между собой тягой, при этом высокие стойки заканчиваются ручками в верхних частях, которые имеют отверстия, соосные с каждым из пяти отверстий, выполненных в угловом секторе регулировки угла установки пружинных зубьев бороны на равном угловом расстоянии друг от друга и от вертикальной его грани, равным γ=10°, и жестко закрепленной на противоположной стороне от разновысотных стоек двутавровой балки.
К недостаткам известного комбинированного агрегата можно отнести не полное вычесывание на поверхность сорняков, включая подрезанные впереди идущими рабочими органами агрегата корни однолетних и многолетних сорняков, имеющих мощную корневую систему, например, борщевика Сосновского, так как прямые пружинные зубья лишь эффективно рыхлят почву, но не обеспечивают полноценное сплошное вычесывание. Оставшиеся в почве корни сорняков получают возможность для дальнейшего развития.
Задача полезной модели заключается в повышении качества обработки почвы за счет полного вычесывания сорной растительности и выноса ее на поверхность поля.
Поставленная задача достигается тем, что комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержит раму, на которой смонтированы колеса, установлены основные рабочие органы, брусья, секция бороны с механизмом ее подъёма и регулировки, на осях бороны закреплены одинарные пружинные зубья. На каждом из зубьев, в нижней его рабочей части установлено кольцо с внутренним диаметром превышающим диаметр пружинного зуба. По центру высоты кольца выполнено сквозное отверстие имеющее резьбу, соосное глухому отверстию, выполненному в пружинном зубе и обеспечивающее закрепление кольца на зубе стопорным болтом. На наружной стенке кольца параллельно его торцевым верхней и нижней поверхностям жестко закреплены круглые стержни с диаметром в два раза меньше диаметра пружинного зуба. Концы стержней разведены от оси симметрии пружинного зуба на острый угол α, вершина которого, направленна по ходу движения агрегата.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично изображен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 крепление кольца со стержнями к пружинному зубу, вид сбоку; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5 изображен пружинный зуб с кольцом и стержнями во время работы.
Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий раму 1, на которой смонтированы колеса 2, установлены основные рабочие органы 3, брусья 4, секция бороны 5 с механизмом ее подъёма и регулировки. На осях 6 бороны 5 закреплены одинарные пружинные зубья 7, на каждом из которых в нижней его рабочей части установлено кольцо 8 с внутренним диаметром превышающим диаметр пружинного зуба 7, при этом по центру высоты кольца выполнено сквозное отверстие 9 с резьбой, соосное глухому отверстию 10, выполненному в пружинном зубе 7, обеспечивающее закрепление кольца 8 на зубе 7 стопорным болтом 11, а на наружной стенке кольца 8 параллельно его торцевым верхней 12 и нижней 13 поверхностям жестко закреплены круглые стержни 14 с диаметром в два раза меньше диаметра пружинного зуба 7, концы которых разведены от оси симметрии пружинного зуба 7 на острый угол α с вершиной, направленной по ходу движения агрегата.
Устройство работает следующим образом.
Комбинированный почвообрабатывающий агрегат представляет собой конструкцию, состоящую из следующих частей: рамы 1 с навесным устройством, опорных колес 2, основных рабочих органов 3 в виде пружинных стоек со стрельчатыми лапами, секции бороны 5. В зависимости от технологии обработки почвы, например, при восстановлении залежных земель, предпосевной обработки почвы или механического уничтожения (подрезания) сорняков, например, борщевика Сосновского могут быть установлены различные основные рабочие органы:
- стойки - глубокорыхлители (глубина обработки почвы до 40 см) (патент РФ № 2518454);
- кольцевые рабочие органы (глубина обработки почвы до 10 см) (патент РФ №2770478);
- пружинные стойки с чизельными наральниками (глубина обработки почвы 6-20 см);
- серпообразные односторонние рабочие органы (глубина обработки почвы до 15 см) (патент РФ № 2769225);
- динамичные рабочие органы с изменяемой шириной захвата (глубина обработки почвы до 15 см) (патент РФ №182130).
Кроме того, для поверхностного рыхления почвы и вычесывания сорняков устанавливается пружинная борона, а также при необходимости для разбивания комков и выравнивания почвы возможно использование катка.
В нашем случае использование предложенной конструкции бороны 5 после подрезания корневищ сорных растений основными рабочими органами 3 подразумевает следующий процесс работы.
Во время движения агрегата по полю пружинные зубья 7 бороны 5 с закрепленными на них кольцами 8 с круглыми стержнями 14 заглубляются в почву, рыхлят ее и производят вычесывание подрезанных предыдущими рабочими органами 3 сорных растений на поверхность участка.
Попавшие на круглые стержни 14 кольца 8 пружинного зуба 7 корни сорняков, выдергиваются из почвы, перемещаются вверх по стержням 14 к их концам и затем сходят с них оставаясь на поверхности поля.
При этом из-за витковой части пружинного зуба 7 и сопротивления почвы происходит постоянная вибрация вычесывающих стержней 14, которая препятствует задержке и скоплению сорняков на стержнях и возможности их обволакивания.
Кроме того, вибрация увеличивает площадь обрабатываемой каждым зубом поверхности и способствует измельчению комков почвы.
Пружинные зубья 7 с вычесывающими стержнями 14 установлены в два ряда на осях 6 секции бороны 5 в шахматном порядке, обеспечивающие полное перекрытие между рядами.
Такое конструктивное исполнение позволяет повысить качество обработки почвы за счет полного вычесывания сорной растительности и выноса  поверхность  поля, что исключает ее повторное прорастание.