ОРУДИЕ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
TOOL FOR SURFACE TILLAGE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы.
Известно почвообрабатывающее орудие [Почвообрабатывающее орудие. Патент RU № 2186471. Опубл. 10.08.2002 г.], содержащее раму, установленные на ней последовательно два ряда батарей игольчатых дисков, штангу круглого, квадратного или шестигранного сечения и пружинные боронки. На раме устройства дополнительно установлен конический или червячный редуктор, входной вал которого соединен с независимым или синхронным валом отбора мощности трактора карданным валом. На выходном валу редуктора дополнительно установлена сменная звездочка, соединенная цепью с дополнительной сменной звездочкой на переднем промежуточном валу устройства. На выходном валу редуктора установлена предохранительная муфта. Предохранительная муфта установлена также на валу в верхней части грядиля штанги. Количество зубьев сменных звездочек устройства подбирается в зависимости от вида привода вала отбора мощности трактора, передаточного отношения редуктора с таким расчетом, чтобы в различных условиях эксплуатации отношение поступательной скорости движения агрегата к окружной скорости дисков батарей игольчатых дисков находилось для передних батарей в пределах от 0,76 до 1,18, а для задних - в пределах от 0,62 до 1,38. Отношение поступательной скорости движения агрегата к окружной скорости штанги должно быть в пределах от 0,74 до 0,78.
Недостатками известного орудия являются повышенные энергозатраты и недостаточное качество обработки почвы приводными батареями игольчатых дисков.
Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение качества поверхностной обработки почвы.
Поставленная цель достигается тем, что окружную скорость ротационных рабочих органов первого ряда принимают равной 1,03…1,1 скорости движения трактора, а окружную скорость ротационных рабочих органов второго ряда - 1,05…1,15 скорости движения трактора. Ряды рабочих органов устанавливают перпендикулярно направлению движения орудия с расположением рабочих органов в шахматном порядке, причем рабочие органы выполняют в виде игольчатых дисков, иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности. В касательных плоскостях на выпуклой стороне игл рабочих органов первого ряда закрепляют рыхлительные элементы, которые выполняют в форме равнобедренного треугольника, основание которого параллельно оси игольчатого диска, а вершина, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, направлена к концу игл, причем расстояние от этих вершин рыхлительных элементов до концов игл равно половине глубины обработки. На иглах второго ряда рабочих органов закрепляют рыхлительные элементы, выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, расположена на конце иглы. Рыхлительные элементы второго ряда рабочих органов поворачивают относительно игл таким образом, что они образуют с осью игольчатых дисков острый угол, причем эти рыхлительные элементы поочередно повернуты относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны.
На фиг. 1 изображен общий вид орудия для поверхностной обработки почвы, на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - рабочие органы первого ряда; на фиг. 4 - рабочие органы второго ряда.
Орудие для поверхностной обработки почвы содержит раму 1, навесное устройство 2, приводные ротационные рабочие органы 3 и 4 первого и второго ряда соответственно. На раме 1 установлен конический редуктор 5, входной вал 6 которого соединен с синхронным валом отбора мощности трактора карданным валом 7. На выходных валах 8 конического редуктора 5 установлены сменные звездочки 9 и 10, соединенные цепями 11 и 12 со сменными звездочками 13 и 14 соответственно на переднем и заднем валах ротационных рабочих органов. Передаточное отношение конического редуктора 5, сменных звездочек 9, 10, 13 и 14 подбирают таким образом, чтобы окружная скорость ротационных рабочих органов первого ряда была равна 1,03…1,1 скорости движения трактора, а окружная скорость ротационных рабочих органов второго ряда - 1,05…1,15 скорости движения трактора. Ряды ротационных рабочих органов 3 и 4 установлены перпендикулярно направлению движения орудия с расположением рабочих органов 3 и 4 в шахматном порядке. Рабочие органы 3 и 4 выполнены в виде игольчатых дисков, иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности.
В касательных плоскостях на выпуклой стороне игл 15 рабочих органов 3 первого ряда закреплены рыхлительные элементы 16, выполненные в форме равнобедренного треугольника. Основания этих треугольников параллельны оси игольчатого диска. Вершины же треугольников, являющиеся точкой пересечения равных боковых сторон, направлены к концу игл 15, причем расстояние от этих вершин рыхлительных элементов до концов игл 15 равно половине глубины обработки.
На иглах 17 второго ряда рабочих органов 4 закреплены рыхлительные элементы 18, также выполненные в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, расположена на конце игл 17. Рыхлительные элементы 18 второго ряда рабочих органов повернуты относительно игл 17 таким образом, что образуют с осью игольчатых дисков острый угол β, причем рыхлительные элементы 18 поочередно повернуты относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны.
Орудие для поверхностной обработки почвы работает следующим образом.
Перед началом движения агрегата, в транспортном положении орудия, включают вал отбора мощности трактора, от которого крутящий момент передается посредством карданного вала 7, входного вала 6, конического редуктора 5 на выходные валы 8, через сменные звездочки 9 и 10, цепь 11 и 12, сменные звездочки 13 и 14 на передний и задний валы и ротационные рабочие органы 3 и 4 первого и второго ряда, выполненные в виде игольчатых дисков с установленными на них рыхлительными элементами 16 и 18 соответственно. Далее, в начале движения с помощью навесного устройства 2 орудие переводят в рабочее положение. При этом вращающиеся рабочие органы 3 первого ряда выполняют полосовую обработку почвы ее фронтальным рыхлением отрывом, а рабочие органы 4 второго ряда рыхлят почву деформацией растяжения в смежных необработанных полосах, воздействуя на нее иглами дисков и разуплотняя рыхлительными элементами 18, поочередно повернутыми в противоположные стороны от оси игольчатых дисков, в направлении уже разрыхленных полос.
Снижение энергозатрат и повышение качества поверхностной обработки почвы достигается тем, что окружная скорость ротационных рабочих органов первого ряда равна 1,03…1,1 скорости движения трактора, а окружная скорость ротационных рабочих органов второго ряда - 1,05…1,15 скорости движения трактора. Это обеспечивает рыхление почвы растяжением с отрывом и созданием реакций, направленных в сторону движения агрегата первым рядом ротационных рабочих органов, а также рыхление почвы наклонным резанием с отрывом без транспортировки и созданием реакций, направленных в сторону движения агрегата вторым рядом ротационных рабочих органов. Кроме того, при этом обеспечивается самоочистка рабочих органов и исключается сгруживание почвы рабочими органами.
Повышение качества поверхностной обработки почвы и снижение затрат энергии достигается и за счет расположения рядов рабочих органов перпендикулярно направлению движения орудия, размещения рабочих органов в шахматном порядке. Этому же способствует выполнение рабочих органов в виде игольчатых дисков, иглы которых изогнуты по эвольвенте окружности, и закрепление в касательных плоскостях на выпуклой стороне игл рабочих органов первого ряда рыхлительных элементов в форме равнобедренного треугольника, основание которого параллельно оси игольчатого диска, а вершина, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, направлена к концу игл, причем расстояние от этих вершин рыхлительных элементов до концов игл равно половине глубины обработки. Это позволяет выполнять полосовую обработку почвы фронтальным рыхлением на половину глубины рыхления со значительным снижением затрат энергии на поперечное перемещение пласта при заданном ограничении глубины обработки.
Выполнение рыхлительных элементов второго ряда рабочих органов в форме равнобедренного треугольника, вершина которых, являющаяся точкой пересечения равных боковых сторон, расположена на конце иглы, поворот рыхлительных элементов относительно игл таким образом, что они образуют с осью игольчатых дисков острый угол, а также поочередный поворот рыхлительных элементов относительно оси игольчатого диска в противоположные стороны позволяет рыхлить почву с деформацией растяжения в смежных, не обработанных первым рядом рабочих органов, полосах почвы поочередным воздействием направленных в противоположные стороны рыхлительных элементов, что также повышает качество поверхностной обработки почвы и снижает затраты энергии.