Спиральный каток для обработки почвы

Техническое решение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим каткам.
Известен планчато-спиральный каток [RU, патент на полезную модель №131560 U1, кл. А01В 29/00. Планчато-спиральный каток // С.П. Стругов, Н.И. Педан, А.С. Стругов. Заявлено 08.02.2013, опубликовано 27.08.2013], который содержит фигурные диски, на которых навиты по спирали планки. Каждая планка представляет собой полосу прямоугольного сечения, расположенную ребрами наружу и внутрь катка. В процессе работы каток пассивно перекатывается по поверхности поля и возможность его дополнительного догружения балластом не предусмотрена, что не обеспечивает равномерное уплотнение почвы по ширине захвата катка.
Известен каток [RU, патент на полезную модель №121418 U1, кл. А01В 29/04. Почвообрабатывающий каток // В.И. Курдюмов, И.А. Шаронов, В.Е. Прошкин, Е.Н. Прошкин. Заявлено 27.03.2012, опубликовано 27.10.2012], включающий пустотелый цилиндр с равномерно расположенными по окружности ребрами. Ребра установлены по винтовой линии и соединяют вертикальные диски. Внутри пустотелого цилиндра установлен гладкий цилиндр, диаметр которого меньше радиуса пустотелого цилиндра. Гладкий цилиндр снабжен осью, установленной в подшипниках на поводках на оси пустотелого цилиндра. В процессе движения почвообрабатывающего катка комки почвы, лежащие на поверхности, попадают между ребрами во внутреннее пространство пустотелого цилиндра. Гладкий цилиндр, расположенный внутри пустотелого цилиндра, разбивает попавшие внутрь пустотелого цилиндра крупные почвенные комки. Однако на плотных почвах попавшие крупные комки способствуют забиванию катка, что не обеспечивает требуемое качество его работы.
Наиболее близка к заявленному и выбранная за прототип конструкция катка [RU, патент на изобретение №2360390 С2, кл. А01В 29/04, А01В 49/02. Каток комбинированный почвообрабатывающего агрегата // Н.Е. Руденко, Д.К. Зайцев, Е.В. Кулаев, А.П. Ляхов. Заявлено 19.07.2007, опубликовано 27.01.2009], состоящего из двух цилиндров: наружного и внутреннего. Наружный пустотелый цилиндр имеет два вертикальных диска, которые соединены ребрами из прутка квадратного сечения. Ребра равномерно расположены по окружности и установлены по винтовой линии. В центре вертикальных дисков размещены подшипниковые узлы, к которым прикреплены тяги, соединяющие каток с рамой комбинированного почвообрабатывающего агрегата. В пространстве наружного пустотелого цилиндра размещен внутренний гладкий цилиндр с возможностью свободного перекатывания по его внутренней поверхности. Внутренний цилиндр выполнен с возможностью заполнения его балластом, при этом количество балласта может меняться. Недостатком конструкции является неравномерное распределение давления на почву по ширине захвата катка за счет краевого эффекта, вследствие чего по краям интенсивность воздействия на почву будет выше, чем в центре.
Техническим результатом полезной модели является интенсификация процесса крошения комков почвы, мульчирование поверхностного слоя и выравнивание по плотности.
Спиральный каток для обработки почвы включает раму с установленным на ней на подшипниковых узлах почвообрабатывающим рабочим органом, внутри которого находится гладкий цилиндр, способный свободно перекатываться по внутренней поверхности рабочего органа, цилиндр может быть заполнен балластом, количество которого может меняться, при этом почвообрабатывающий рабочий орган выполнен в виде спиральных витков из прутка круглого сечения с полушаровыми выступами на краях спирали, обращенными округлой поверхностью вовнутрь спирали навстречу друг другу; внутри пространства спирали катка по всей его длине размещены пустотелые цилиндры с выпуклыми полусферическими торцами с диаметром, равным 2/3 внутреннего диаметра витка спирали, и длиной, превышающей тройной шаг витков спирали, при этом пустотелые цилиндры выполнены с возможностью регулируемого заполнения их жидкостью.
При воздействии существующих катков на почву, в соответствии с законом распределения давлений, максимальные усилия за счет краевого эффекта возникают на краях катка, что не обеспечивает равномерное уплотнение почвы по всей ширине захвата катка. Указанный недостаток в предложенном катке устраняется тем, что размещенные внутри спиралей катка цилиндрические пустотелые массы заполнены жидкостью с уменьшением ее массы от середины катка к его краям, что обеспечивает равномерное воздействие на почву по всей ширине захвата спирального катка.
На фиг. 1 показана схема спирального катка. Он содержит раму 1 с установленным на ней на подшипниковых узлах 2 почвообрабатывающим рабочим органом, который выполнен в виде спиральных витков 3 из прутка круглого сечения с полушаровыми выступами 4 на краях спирали, обращенными округлой поверхностью вовнутрь спирали навстречу друг другу. Внутри пространства спирали катка по всей его длине размещены пустотелые цилиндры 5 с выпуклыми полусферическими торцами 6 с диаметром, равным 2/3 внутреннего диаметра витка спирали. С целью предотвращения защемления цилиндров в витках спирали внутренние пустотелые цилиндры 5 выполнены длиной, превышающей тройной шаг витков спирали, с возможностью регулируемого заполнения их жидкостью 7.
Полушаровые торцы 6 цилиндрических масс 5 под действием переменного сопротивления почвы соударяются между собой, оказывая ударное воздействие на почву, что способствует интенсификации уплотняющего воздействия.
Спиральный каток работает следующим образом. При перекатывании по поверхности почвы почвообрабатывающий спиральный каток уплотняет ее и производит поверхностное рыхление. Наличие внутри конструкции цилиндрических пустотелых масс позволяет задать величину прикатывающего усилия и обеспечить его равномерность по всей ширине захвата рабочего органа. В результате повышения качества поверхностной обработки почвы обеспечивается более равномерное ее уплотнение и создаются благоприятные условия для сохранения почвенной влаги, что в результате положительно скажется на повышении урожайности возделываемых культур.