ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для поверхностной (минимальной) обработки почвы.
Известны катки различных типов: клиновые, шпоровые, звездчато-ребристые и гладкие (водоналивные), содержащие пустотелые барабаны, закрепленные на валу, которые вращаются в подшипниках, установленных на раме и рабочие органы различной формы [1].
Общими недостатками указанных катков являются забивание рабочих органов почвой и растительными остатками, ненадежность в работе, а также они не в полной мере выполняют агротехнические требования.
Известен ротационный рыхлитель, включающий вал с установленным на нем спирально-пластинчатым рабочим органом с заточкой и радиальными упорами, осевое крепление с торцовыми фланцами, кольца для ограничения заглубления рабочего органа [2].
Недостатками данного технического решения являются значительная энергоемкость процесса рыхления и низкое качество обработки почвы.
Также известно почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой последовательно установлены ротационные рыхлители, каждый из которых выполнен в виде расположенного перпендикулярно направлению движения вала с закрепленным на его концах посредством фланцев спирально-пластинчатым рабочим органом с заточкой, при этом валы связаны между собой цепной передачей и имеют средства для ограничения заглубления рабочих органов, причем передняя кромка каждого спирально-пластинчатого рабочего органа имеет треугольные зубья, а также орудие содержит упругие элементы, которые радиально установлены на фланце [3].
Недостатками данного почвообрабатывающего орудия являются наличие треугольных зубьев, гладкой рабочей поверхности спирально-пластинчатых пружин, громоздкого кожуха. Так, выполнение передних кромок пластинчатых рабочих органов в виде вырезных треугольных зубьев не способствует устойчивому движению рыхлителей (сцеплению с почвой), разбиванию крупных комьев почвы, перемешиванию ее верхнего слоя с равномерным распределением его по ширине захвата. Гладкая геометрическая форма рабочей поверхности пластинчатых пружин не полностью отвечает агротехническому требованию обработки почвы, а именно хорошему (качественному) крошению верхнего слоя почвы.
Кроме того, наличие опорных лыж под громоздким кожухом механизма привода ротационных рыхлителей препятствует заглублению рабочих органов, тем самым увеличивается их тяговое сопротивление за счет большого трения с почвой.
Известно почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой установлены ротационные рыхлители. Каждый рыхлитель представляет собой установленный перпендикулярно направлению движения орудия вал, на котором закреплен спирально-пластинчатый рабочий орган. Направление навивки спирали на валах противоположное. На концевых частях валов установлены фланцы с упругими элементами и ограничители заглубления рабочих органов. Рабочая винтовая поверхность спирально-пластинчатой пружины выполнена рифленой в виде поверхности турбодисков, а контур режущей кромки рабочего органа выполнена зубчатой [4].
Недостатками данного почвообрабатывающего орудия являются забивание спирально-пластинчатых пружин почвой и сорняками, а также они не в полной мере отвечают агротехническому требованию минимальной обработки почвы, а именно качественному крошению верхнего слоя почвы.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков аналогов и прототипа.
Уровень техники
Уровень техники (технический результат) - повышение качества обработки почвы за счет интенсивного крошения почвы по всей поверхности спирально-пластинчатого рабочего органа, снижение энергоемкости процесса рыхления почвы и устойчивости хода предлагаемого орудия за счет скользящего воздействия оригинальных зубьев рыхлителей на почву.
Раскрытие полезной модели
Указанный технический результат достигается тем, что почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, на которой последовательно установлены ротационные рыхлители, каждый из которых выполнен в виде расположенного перпендикулярно направлению движения вала с закрепленным на его концах посредством упругих элементов, спирально-пластинчатым рабочим органом с зубьями, при этом валы связаны между собой цепной передачей и имеют средства для ограничения заглубления рабочих органов, причем рабочая поверхность спирально-пластинчатого рабочего органа выполнена рифленой в виде поверхности турбодисков, режущая кромка рабочего органа имеет волнистый контур, который выполнен зубчатым и образован плавно сопряженными дугами окружности, при этом форма рабочей поверхности пластинчатого органа образуется движением прямой по волнистым кривым: с одним концом прямой по контуру режущей кромки, а с другим концом - по образующей, расположенной в зоне ее вершины, согласно полезной модели каждый последовательно установленный на раме ротационный рыхлитель выполнен в виде пустотелого барабана, закрепленного на валу и вращающегося в подшипниках, содержит эксцентриковый пальчиковый механизм, который выполнен в виде коленчатого вала разборной конструкции, где разъемные щеки подвески жестко связывают трубчатый вал с другими частями коленчатого вала. Коленчатый вал, опираясь на шарикоподшипники, в кожухе барабана остается неподвижным при вращении барабана за счет удерживания правого конца оси шпонкой во втулке, закрепленной на раме орудия. На трубчатый вал надеты втулки с зубьями, внешние концы которых входят в глазки (отверстия), установленные в обоймах, закрепленных на кожухе барабана. При вращении барабана зубья с втулками, увлекаемые глазками, поворачиваются на неподвижном валу. Ось неподвижного вала смещена вперед относительно оси вращения барабана, при этом зубья с передней стороны барабана выступают из кожуха, а с задней стороны утопают в глазках кожуха. Причем зубья расставлены на рабочей поверхности барабана (вокруг него) в шахматном порядке друг относительно друга с возможностью изменения своих положений радиально от центра (оси) барабана к его краям (рабочей поверхности) рычагом пальчикового механизма.
На фиг.1 изображено почвообрабатывающее орудие, вид сверху;
на фиг.2 - схема рабочего органа (барабана).
Почвообрабатывающее орудие содержит раму 1, на которой последовательно установлены ротационные рыхлители 2. Каждый рыхлитель 2 представляет собой расположенный перпендикулярно направлению движения орудия барабан 3 с валом 4, на котором закреплен посредством упругих элементов 5, спирально-пластинчатый рабочий орган 6 с зубьями 7, выполненными по участку логарифмической спирали. Направление навивки спирали 6 на барабанах 3 противоположное. При этом валы 4 связаны между собой цепной передачей 8 и имеют средства для ограничения заглубления рабочих органов. Рабочая поверхность спирально-пластинчатого рабочего органа 6 выполнена рифленой в виде поверхности турбодисков. Режущая кромка рабочего органа 6 имеет волнистый контур, который выполнен зубчатым и образован плавно сопряженными дугами окружности. Форма рабочей поверхности пластинчатого органа 6 образуется движением прямой по волнистым кривым: с одним концом прямой по контуру режущей кромки, а с другим концом - по образующей, расположенной в зоне ее вершины. Каждый последовательно установленный на раме 1 пустотелый барабан 3, закрепленный на валу 4 и вращающийся в подшипниках 9, содержит эксцентриковый пальчиковый механизм 10, который выполнен в виде коленчатого вала 11 разборной конструкции, где разъемные щеки подвески 12 жестко связывают трубчатый вал 13 с другими частями коленчатого вала 11. Коленчатый вал 11, опираясь на шарикоподшипники 14, в кожухе барабана 3 остается неподвижным при вращении барабана 3 за счет удерживания правого конца оси шпонкой 15 во втулке 16, закрепленной на раме орудия. На трубчатый вал 13 надеты втулки 17 с зубьями 18, внешние концы которых входят в глазки (отверстия) 19, установленные в обоймах 20, закрепленных на кожухе барабана 3. При вращении барабана 3 зубья 18 с втулками 17, увлекаемые глазками 19, поворачиваются на неподвижном валу 11. Ось неподвижного вала 11 смещена вперед относительно оси вращения барабана 3, при этом зубья 18 с передней стороны барабана 3 выступают из кожуха, а с задней стороны утопают в глазках 19 кожуха. Зубья 18 расставлены на рабочей поверхности барабана 3 (вокруг него) в шахматном порядке друг относительно друга с возможностью изменения своих положений радиально от центра (оси) барабана 3 к его краям (рабочей поверхности).
Кроме того, зону максимального выступления зубьев 18 из кожуха барабана 3 и, следовательно, степень активного воздействия на почву пальчиковым механизмом можно регулировать поворотом коленчатого вала11 с помощью рычага 21 (фиг.1; 2).
Данное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом:
При движении по полю зубчатых спирально-пластинчатых рабочих органов 6 ротационных рыхлителей 2, перекатываясь, заглубляются в почву на заданную глубину под действием собственного веса машины и вращаясь за счет сил (трения) сцепления с почвой и дном борозды, обрабатывают верхний слой, выравнивают его в продольном и поперечном направлении и одновременно осуществляют рыхление и уплотнение верхнего слоя почвы в зоне заделки семян.
При этом пальчиковый механизм барабана 3 способствует плавному и интенсивному воздействию зубьев 18 на обрабатываемую среду и самоочистке данного орудия.
Использование описанного почвообрабатывающего орудия на поверхностной (минимальной) обработке почвы в значительной степени уменьшает указанные недостатки существующих аналогов, позволяет повысить качество обработки почвы и снизить энергоемкость процесса, совмещает операции рыхления, уплотнения (каткования) и выравнивания.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Саакян С.С. Сельскохозяйственные машины (конструкция, теория и расчет)/С.С. Саакян// - М.: Изд-во сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962. - 328 с.
2. Гайнанов Х.С.Ротационный рыхлитель / Х.С. Гайнанов, Е.В. Ермолко, Ш.Р. Галиуллин, Н.Г. Энвальд // А.С.№938766.-Опубл. в Б.И., 1982, №24.
3. Гайнанов Х.С.Почвообрабатывающее орудие /Х.С. Гайнанов, Г.Г. Булгариев//А.С. №1526590. -Опубл. в Б.И., 1989, №45.
4. Юнусов Р.Г. Патент РФ на изобретение №2395183, МПК А01В 21/10. Почвообрабатывающее орудие / Р.Г. Юнусов, Г.Г. Булгариев, Г.В. Пикмуллин; заявл. 19.03.2009; опубл. 27.07.2010, Бюл. №21.