УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОТАЦИОННОГО ВНУТРИПОЧВЕННОГО РЫХЛЕНИЯ
DEVICE FOR ROTARY INTERNAL SOIL RIPPING

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для ротационной нарезки в почве щелей для поглощения воды с ротационным рыхлением и перемешиванием (фрезерованием) внутренних слоев почвы.
Известны рабочие органы для обработки почв, имеющие подкорковый фрезерователь с дисковым щелерезом и их цепной привод на общей оси, например, используемые в машинах: ПМС-70; ПМС-100; ПМС-100М; ФС-1,3; МСП-2 и др. (свидетельство СССР № 442759, А01В 49/02, 1974; инф. л. СК ЦНТИ, Ростов-Дон, №№ 101-74, 43-75, 101-76 - прототип).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является ротационный рыхлитель подгумусного слоя почвы, содержащий дисковый щелеватель, подпокровный фрезерователь и его привод (патент РФ на изобретение № 2273120, А01В 33/02 (2006.01), А01В 49/02 (2006.01). 2006 - аналог). В данном устройстве имеются следующие недостатки:
- низкая надежность обусловлена перекосом оси вращения подшипника в опоре дискового щелереза при боковом усилии на край чашеобразного диска, обломом режущих зубьев дискового щелереза, заклиниванием опор приводного вала и вала внутрипочвенного фрезерователя при динамической упругой деформации рамы устройства в процессе работы;
- высокое тяговое сопротивление устройства, поскольку режущие зубья дискового щелереза выступают наружу по его диаметру и вследствие этого глубина нарезаемой щели превышает необходимую глубину обработки почвы, а также ввиду необходимости формирование щели избыточной ширины для создания возможности перемещения вдоль нее основания чашеобразного диска, на котором выполнены цевочная передача и наружная режущая поверхность дискового щелереза;
- малая ширина захвата устройства из-за ограниченной чашеобразными дисками длины вала внутрипочвенного фрезерователя.
Технической задачей, для решения которой служит предлагаемое изобретение, является создание условий, при которых обеспечивается снижение тягового сопротивления обработке почвы при ее ротационном щелевании и внутрипочвенном фрезеровании, повышение надежности кинематических элементов привода, снижение тягового сопротивления, увеличение ширины захвата устройства.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании изобретения, является создание возможности производить при движении устройства в почве одновременно поделку двух щелей для поглощения воды, выполнять фрезерование внутренних слоев почвы, разуплотняя и перемешивая их между собой, сохраняя гумусовый слой, стерню и травяной покров на поверхности почвы, с высокой надежностью и меньшими затратами энергии.
Для решения поставленной технической задачи предлагаемое устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления содержит два ротационных щелереза, расположенных вертикально симметрично вдоль хода движения устройства, механически связанных с общим приводом и расположенным ниже привода внутрипочвенным фрезерователем, которые имеют валы, расположенные горизонтально и перпендикулярно направлению движения рыхлителя.
Ротационный щелерез снабжен диском щелереза, который содержит ведущую, ведомую, опорную, центрирующую шестерни привода, зубья зацепления которых выполнены поочередно слева и справа вдоль наружной цилиндрической поверхности каждой шестерни.
Диск щелереза снабжен гибкими элементами, в которых установлены подшипники привода и вала фрезерователя.
Кольцевой щелерез снабжен зубьями зацепления, выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа, направленными в сторону его внутренней цилиндрической поверхности, которой он опирается с зубчатым зацеплением на наружную цилиндрическую поверхность ведущей, ведомой, опорной, центрирующей шестерен привода.
На ведущей, ведомой, опорной, центрирующей шестерне и на кольцевом щелерезе выполнена цилиндрическая опорная поверхность, диаметр окружности которой равен диаметру соответствующей окружности зацепления.
Кольцевой щелерез снабжен режущими органами, выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа, направленными в сторону его наружной цилиндрической поверхности, перед режущими органами выполнены емкости для приема грунта.
Вал фрезерователя выполнен с консолями.
Изобретение поясняется прилагаемыми схемами, где
на фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку;
на фиг.2 - сечение вида спереди правой по ходу части устройства.
Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления выполнено симметрично по ходу движения устройства. Устройство имеет вал привода 1. С левой и с правой стороны рамы устройства на кронштейне 2 посредством элементов крепления 3 установлен ротационный щелерез 4, который содержит диск щелереза 5 с гнездами опор подшипников 6, соединенные с валом привода ведущую 7, ведомую 8, опорную 9, центрирующую 10 шестерни привода, ведомая, опорная, центрирующая шестерни снабжены крышками 11. Шестерни привода выполнены с прямыми зубьями, расположенными поочередно слева и справа вдоль наружной цилиндрической поверхности шестерни. Опоры подшипников ведущей и ведомой шестерен установлены в диске щелереза через гибкие элементы 12. Ротационный щелерез содержит кольцевой щелерез 13 с зубьями зацепления, выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа. Зубья зацепления направлены в сторону его внутренней цилиндрической опорной поверхности, которой он опирается с зацеплением на наружную опорную поверхность ведущей, ведомой, опорной, центрирующей шестерен привода. Каждая опорная поверхность имеет диаметр, равный соответствующему диаметру окружности зацепления. Кольцевой щелерез снабжен выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа режущими органами 14, выходящими на его наружную цилиндрическую поверхность. Перед режущим органом на боковой поверхности кольцевого щелереза выполнена емкость для приема грунта 15.
Внутрипочвенный фрезерователь 16 содержит вал фрезерователя 17 и почвенные фрезы 18. Вал фрезерователя 17 выполнен с консолями 19 и установлен в ведомых шестернях ротационных щелерезов.
Предлагаемое устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления работает следующим образом.
При движении агрегата по полю крутящий момент через вал привода 1 последовательно передается на ведущую шестерню привода 7, на внутреннюю цилиндрическую поверхность кольцевого щелереза 13, снабженную боковыми зубьями зацепления. Затем через ведомую шестерню привода 8 к валу 17 фрезерователя 16 и почвенным фрезам 18. Кольцевой щелерез 13 фиксируется в пространстве поочередно слева и справа расположенными, соответственно, на нем, а также на шестернях, зубьями привода. Перемещение кольцевого щелереза 13 в вертикальной плоскости ограничено цилиндрическими поверхностями обкатки шестерен, на которые непрерывно опирается кольцевой щелерез 13 своей внутренней цилиндрической опорной поверхностью. Диаметр цилиндрической поверхности контакта каждой шестерни и кольцевого щелереза 13 равен диаметру соответствующей окружности зацепления. При этом заглубленные в почву ротационные щелерезы 4 наружной поверхностью кольцевого щелереза 13, снабженной режущими органами 15, производят нарезание водопоглощающих щелей, внутрипочвенный фрезерователь 16 заглублен в почву и производит ее внутрипочвенное ротационное рыхление и перемешивание между ротационными щелерезами 4, а также в зоне консолей 19.
Использование новых элементов в виде кольцевого щелереза 13 с расположенными поочередно слева и справа зубьями зацепления, режущими зубьями 14 и емкостями для приема грунта 15 позволяет производить при движении устройства в почве одновременно поделку двух щелей для поглощения воды, выполнять фрезерование внутренних слоев почвы, разуплотняя и перемешивая их между собой, сохраняя гумусовый слой, стерню и травяной покров на поверхности почвы, с высокой надежностью и меньшими затратами энергии, т.к. создается возможность:
- повысить надежность устройства. Уменьшается плечо силы при перекосе оси вращения подшипника опорной шестерни ротационного щелереза. Исключается облом режущих зубьев дискового щелереза, т.к. кольцевой щелерез снабжен последовательно опирающимися режущими зубьями, выполненными на его боковых поверхностях поочередно слева и справа. Поперечное сечение кольцевого щелереза не ослабляется в сечении емкости для приема грунта. Исключается заклинивание опор вала привода и вала внутрипочвенного фрезерователя при упругой динамической деформации рамы устройства в процессе работы, поскольку ведущая и ведомая шестерни соединены с диском щелереза гибкими элементами. Кольцевой щелерез имеет зацепление с шестернями привода и при этом постоянно опирается на них;
- снизить тяговое сопротивление устройства ввиду того, что для перемещения ротационного щелереза с кольцевым щелерезом требуется формирование щели меньшей ширины;
- увеличить ширину захвата устройства, поскольку вал фрезерователя в отсутствие основания чашеобразного диска установлен с консолями.