Комбинированный почвообрабатывающий агрегат
COMBINED TILLAGE UNIT

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.
Известен культиватор глубокорыхлитель, включающий сницу, соединенную шарнирно с рамой, на которой установлены опорные колеса с механизмами регулировки глубины, рыхлители расположенные в один ряд между двух рядов стрельчатых лап, установленных с перекрытием, при этом каждая стойка рыхлителя размещена в одной продольной плоскости с соответствующей стрельчатой лапой первого ряда (Пат. RU № 2365074, МПК А01В 49/02, 2009 г.).
Недостатком известной конструкции является то, что она является металлоёмкой, лапы культиватора не снабжены рыхлителями, снижающими тяговое сопротивление агрегата при работе.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для обработки почвы, содержащее несущую раму с продольными и поперечными балками и присоединительным устройством, катки с барабанами, поворотную каретку с опорно-транспортными колесами и гидроцилиндром, на передней и задней балках несущей рамы закреплены стойки с рабочим органом. Два ряда дисковых рабочих и два ряда рыхлительных органов, установлены позади рядов дисковых рабочих органов установленных на балках со стойками, лапами и держателями (пат. RU № 2730659, МПК A01B 49/02, 2020 г.).
Недостатком известного устройства является то, что для выполнения операции рыхления и щелевания с измененными параметрами, необходимо менять держатель с рыхлителем и щелевателем, что требует дополнительных материальных и эксплуатационных (финансовых) затрат.
Технической задачей предполагаемого изобретения является улучшение качества обработки почвы путем совершенствования рабочего органа культиваторной лапы комбинированного агрегата и повышение экономической эффективности.
Техническая задача решается тем, что комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий несущую раму с продольными и поперечными балками и присоединительным устройством, катки с барабанами, поворотную каретку с опорно-транспортными колесами и гидроцилиндром, на передней и задней балках несущей рамы закреплены стойки с рабочими органами, согласно изобретению, в носовой части лапы и на ее крыльях выполнены три прорези под рабочие органы, выполненные в виде прямоугольного треугольника, длина гипотенузы которого равна сумме глубин обработки почвы и щелевания, один из рабочих органов закреплен в носовой части лапы культиватора, а два других размещены на крыльях лапы на расстоянии от него равном 1/3 длины гипотенузы треугольника рабочего органа, прорези на лапе культиватора и на рабочем органе равновеликие, длина прорези рабочего органа, выполненной со стороны гипотенузы по линии высоты, равна половине высоты прямоугольного треугольника, прорезь делит гипотенузу на части в соотношении 1:1,5, ширина прорези равна толщине лапы культиватора, при этом рабочие органы закреплены с возможностью их переворота на 180°.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1. представлен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - общий вид культиваторной лапы с рабочими органами; на фиг. 4 - то же, лапа с прорезями; на фиг. 5 – рабочий орган с прорезью.
Комбинированный почвообрабатывающий агрегат содержит сницу 1, талреп 2, шарнирно соединенные с несущей рамой 3, звеньями 4 параллелограммного механизма 5 с передней 6 и задней 7 балками, установленные на них стойки 8 сдержателями9 лапами 10.
Несущая рама 3 содержит продольные балки 11,переставные по ширине балки 12, среднюю поперечную балку 13, на которой установлены присоединенный к раме 3,гидроцилиндр 14 с гидрозамком 15, соединенным с кареткой 16, на которой установлены опорно-транспортные колеса 17.
На задней балке 18 рамы 3 закреплены стойки 19, к которым шарнирно присоединены дышло 20 и рычаг 21 с болтом 22, предназначенным для регулировки высоты установки катков. Рычаг 21 шарнирно соединен с тягой 23, на которой установлены пружина 24 с гайкой для регулировки ее сжатия. Дышло 20 шарнирно соединено с кронштейнами рамки 25 секции катков. Изменением длины участка тяги 26 регулируется наклон рамки 25 и положение катков 27 по высоте относительно друг друга. Указанная регулировка необходима при изменении общей глубины обработки и наклона дышла 20 посредством болта 22.
На рамке 25 установлены катки 28 с планчато-зубчатым и трубчатым барабанами (на фиг. не показаны). Дышло 20 и рамка 25 катков соединены сверху посредством тяги 29, содержащей ряд отверстий, расположенных по ее длине. На дышле 20 закреплена регулируемая по высоте установки тяга 29 с боронкой 30 с пружинными зубьями и регулировочной рейкой 31.Рейка 31 содержит ряд отверстий, позволяющих изменять длину участка между пальцами для ее крепления на рамке 25.
В носовой части лапы 10 и на ее крыльях под рабочие органы 32 выполнены три прорези 33. Рабочий орган 32 выполнен в виде прямоугольного треугольника, длина гипотенузы которого равна сумме глубин обработки почвы и щелевания.
Один рабочий орган 32 закреплен в носовой части лапы 10 культиватора, а два других размещены на крыльях лапы 10 на расстоянии от него равном 1/3 длины гипотенузы треугольника. Высота треугольника делит гипотенузу на части с соотношением 1:1.5. На рабочем органе (со стороны гипотенузы треугольника) и на лапе 10 культиватора выполнены равновеликие прорези 33 длиной, равной половине высоты треугольника. Ширина прорези 33 равна толщине лапы 10 культиватора. Рабочие органы 32 закреплены с возможностью переворота на 180° и для варьирования схемы обработки почвы.
Верхняя часть рабочего органа 32 – над прорезью 33 - является рыхлителем 34, а нижняя – щелевателем 35.
Соотношение частей гипотенузы 1:1,5 было установлено с учетом существующих нормативных значений глубины культивации пропашных культур. К примеру, культивацию под посев пропашных культур проводят на глубину 4 – 12 см, в зависимости от влажности почвы и культуры.
Если проводить культивацию на глубину 6 см, то щелевание будет проводиться на глубину 9 см. Культивация и рыхление почвы имеют одинаковую  рабочую глубину, так как рыхлитель закреплен на лапе культиватора.
Размещение одного рабочего органа 32 в носовой части лапы 10 культиватора, а двух других на крыльях лапы 10 на расстоянии от него равном 1/3 длины гипотенузы треугольника, позволяет оптимально распределить рабочие органы 32, на крыльев лапы 10 культиватора.
Экспериментально установлено, что при таком размещении рабочих органов 32 не происходит их забивание растительными остатками во время проведения культивации.
После переворота рабочего органа на 180° меняются глубина обработки почвы и щелевания, однако в обоих случаях общая глубина обработки почвы (глубина рыхления плюс глубина щелевания) одинаковая для любого типа почвы и культуры.
Высота верхней части рабочего органа – рыхлителя 34, равна глубине рыхления почвы, а нижней части - щелевателя 35 - глубине щелевания. После переворота рабочего органа на 180° глубина рыхления увеличивается, а глубина щелевания уменьшается, при этом общая глубина обработки остается неизменной.
Рабочие органы установлены с возможностью варьирования схемы обработки почвы, к примеру, при необходимости, возможно вести рабочий процесс с одним, двумя и тремя рабочими органами, соответственно, будут меняться расстояния между обработанными полосами.
Комбинированный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.
Перед началом работы рабочие органы32 своей прорезью 33 вставляются в прорезь 33 носовой части лапы 10 культиватора и, при необходимости, по сторонам от них на крыльях лапы 10. Длина прорезей 33 лапы 10 и рабочего органа 32 одинаковая, поэтому концы рабочего органа 32 и лапы 10 сойдутся в одной точке у носка лапы 10 на режущих кромках ее крыльев, что позволит одновременно и качественно проводить три операции – подрезание сорняков, рыхление почвы и щелевание.
При движении агрегата лапы 10 культиватора, установленные на стойках 8, закрепленные на передней 6 и задней 7 балках  несущей рамы 3,
подрезают почву, уничтожая сорную растительность. Одновременно рыхлители 34, установленные над лапой 10 рыхлят почву, а щелеватели 35 производят щелевание, что способствует регулированию водовоздушного баланса.
Позади культиваторных лап 10 на рамках 25 установлены катки 27 и 28, закреплены планчато-зубчатые и трубчатые барабаны, которые проводят финишную обработку  и уплотнение почвы.
За один проход агрегата выполняются несколько операций: рыхление, щелевание, культивацию почвы с уничтожением сорной растительности, финишную обработку и уплотнение почвы, что позволяет увеличить экономическую эффективность.
Культивацию проводят, чтобы во время посева семена сельхозкультуры размещались на плотной почвенной ложе, а сверху были присыпаны рыхлым почвенным слоем.
Слои почвы во время культивации перемешиваются, в частности нижний влажный слой, с верхним более сухим. В результате такого смешивания верхний слой будет терять свою влагу, тогда как слой, который находился ниже, сохранит капиллярность и будет иметь подпитку влаги от нижних слоёв. Семенной материал должен быть размещен именно в нижнем слое, который был поднят во время культивации, что позволить появлению дружных всходов.
Поэтому предпосевная культивация должна проводиться на глубину, на которую будет выполняться высев семян.
На плотной и чересчур влажной почве, можно увеличить глубину культивации до 12 см, при этом рыхление почвы будет на глубине также 12 см, а щелевание – 8 см. Для такого случая необходимо менять рабочий орган на другой с требуемыми параметрами.
Глубина расположения корневой системы большинства сорняков не превышает 10 см. При проведении предпосевной культивации лапа культиватора справляется с сорняками, поэтому предпосевная культивация способна обеспечить экономию и на гербицидах.
Применение заявляемого устройства позволит повысить качество обработки почвы за счет проведения одновременно несколько операций культивацию, рыхление почвы, щелевание, финишную обработку и уплотнение почвы и экономическую эффективность, при этом с возможностью изменения схемы обработки.