ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к орудиям с рабочими органами в виде сферических дисков.
Устойчивость движения почвообрабатывающих агрегатов во многом определяет качество выполнения технологических процессов. На качество работы наряду с конструктивными и режимными параметрами также действует множество внешних неуправляемых факторов, нарушающих нормальное протекание технологического процесса. К внешним неуправляемым факторам можно отнести общий рельеф местности и микрорельеф поля, а также почвенные условия. Эти факторы носят случайный характер, и особенно почвенные условия: неоднородный механический состав почвы, наличие уплотненной технологической колеи, изменение влажности почвы, неравномерное распределение пожнивных остатков предшествующей культуры, наличие корневых остатков и другие факторы. (К.А. Сохт, Е.И. Трубилин, В.И. Коновалов. Дисковые бороны и лущильники. Проектирование технологических параметров: учеб. пособие - Краснодар: КубГАУ, 2014 - стр. 118-119).
Наиболее восприимчивы к внешним факторам прицепные почвообрабатывающие агрегаты, так как в процессе рабочего хода, при встрече с локальными неровностями или уплотнениями на рабочих органах возникают разные по величине силы, которые разворачивают его вокруг точки прицепа.
Известно почвообрабатывающее орудие (патент РФ №98319 от 20.10.2000 - прототип), содержащее рабочие органы, прицепное устройство, параллелограммный механизм плоскопараллельного перемещения орудия, причем задняя балка параллелограммного механизма снабжена шарнирным механизмом, состоящим из продольно-горизонтального шарнира, расположенного вдоль продольной оси симметрии орудия, и жестко связанного с ним поперечно-горизонтального шарнира, на оси которого закреплена пластина, на которой по оси симметрии орудия установлен вертикальный шарнир; на оси шарнира, с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, через прицепное устройство закреплено почвообрабатывающее орудие, при этом пластина и прицепное устройство с орудием соединены гидроцилиндром, который через шарниры на пластине и орудии обеспечивает жесткую фиксацию орудия относительно продольной оси симметрии при положении гидроцилиндра «заперто», или позволяет орудию поворачиваться вокруг вертикального шарнира пластины при свободном плавающем положении гидроцилиндра.
Недостатком данного орудия является то, что при рабочем ходе при встрече даже с малым локальным уплотнением происходит смещение орудия от продольной оси агрегата (фиг. 1), при этом для возращения орудия в первоначальное положение требуется время, что приводит к зигзагообразному следу (вилянию) орудия, что снижает качество технологического процесса обработки почвы (например, появление огрехов) и эксплуатационные характеристики агрегата. Это явление особенно проявляется на многорядных и широкозахватных орудиях ввиду увеличения плеча действия силы.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества обработки почвы и улучшение эксплуатационных характеристик агрегата.
Указанный технический результат достигается тем, что почвообрабатывающее орудие, содержащее рабочие органы, прицепное устройство, параллелограммный механизм плоскопараллельного перемещения, который включает в себя гидродемпфер, жестко закрепленный на передней или задней балке и шарнирно к боковым балкам параллелограмного механизма, а задняя балка параллелограммного механизма снабжена шарнирным механизмом, состоящим из продольно-горизонтального шарнира, расположенного вдоль продольной оси симметрии орудия, и жестко связанного с ним поперечно-горизонтального шарнира, на оси которого закреплена пластина, на которой по оси симметрии орудия установлен вертикальный шарнир; на оси шарнира, с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, через прицепное устройство закреплено почвообрабатывающее орудие, при этом пластина и прицепное устройство с орудием соединены гидроцилиндром, который через шарниры на пластине и орудии обеспечивает жесткую фиксацию орудия относительно продольной оси симметрии при положении гидроцилиндра «заперто», или позволяет орудию поворачиваться вокруг вертикального шарнира пластины при свободном плавающем положении гидроцилиндра.
Такое конструктивное исполнение позволит исключить виляние орудия при встрече с локальными уплотнениями (уплотненная технологическая колея) и сохранить взаимную параллельность соседних проходов. Также изменяя диаметр золотников можно установить (отрегулировать) усилие, необходимое для плоскопараллельного перемещения орудия относительно продольной оси в зависимости от внешних неуправляемых факторов и ширины захвата орудия, т.е. устройство будет универсальным для всех почвообрабатывающих агрегатов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фигуре 1 показана схема смещения орудия при встрече с локальными уплотнениями, а на фигуре 2 - технологическая схема заявленной полезной модели.
Почвообрабатывающее орудие состоит из параллелограммного механизма плоско-параллельного перемещения, включающего переднюю балку 1 с гидродемпфером 3, заднюю балку 2, боковые балки 4 и 5. Все балки и штоки гидродемпфера соединены посредством одинаковых шарниров 6, а сам гидродемпфер жестко установлен на передней 1 или задней 2 балке. Задняя балка 2 снабжена шарнирным механизмом, состоящим из продольно-горизонтального шарнира 7, расположенного вдоль продольной оси симметрии орудия, жестко связанного с поперечно-горизонтальным шарниром 8, на оси которого закреплена пластина 9. На пластине 9, по оси симметрии орудия, установлен вертикальный шарнир 10, на оси которого, с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, закреплено прицепное устройство 11 орудия 12 с рабочими органами 13. Пластина 9 и орудие 12 соединены гидроцилиндром 14 через его шток 15 и крышку с проушиной 16, посредством шарниров 17 и 18.
Почвообрабатывающее орудие в рабочем режиме перемещают по полю тяговым средством 19.
Работает почвообрабатывающее орудие следующим образом.
Почвообрабатывающее орудие 12 с рабочими органами 13 агрегатируется с тяговым средством 19 при помощи прицепного устройства 11 и параллелограммного механизма плоско-параллельного перемещения, боковые балки которого 4 и 5 одинаковой длины при смещении орудия влево или вправо от оси симметрии орудия также поворачиваются на шарнирах 6. При этом задняя балка 2 совершает плоско-параллельное перемещение влево или вправо, сохраняя свое перпендикулярное положение относительно оси симметрии. Продольно-горизонтальный шарнир 7, установленный в балке 2, позволяет орудию совершать боковые качания левой и правой стороной, а поперечно-горизонтальный шарнир 8, через ось позволяет орудию совершать качания вверх-вниз. Гидроцилиндр 14, через шток 15 и крышку с проушиной 16, при положении «заперто», не позволяет орудию 12 вращаться вокруг вертикального шарнира 10.
При рабочем ходе агрегата при встрече с уплотнением (технологической колеей) орудие смещается от продольной оси, при этом боковая балка 4 или 5 начинают давить на шток гидродемпфера 3, перепуская рабочую жидкость из одной полости в другую. Если уплотнение имеет локальный характер, т.е. воздействие на шток гидродемпфера не продолжительное, то рабочая жидкость не успевает перейти из одной полости в другую сохраняя при этом прямолинейное движение орудия 12. При продолжительном воздействии на шток гидродемпфера 3 орудие совершает плоскопараллельное перемещение относительно оси агрегата.
При развороте почвообрабатывающего орудия для следующего прохода гидроцилиндр 14 переводят в плавающее положение. Это позволяет повернуть орудие 12 по малому радиусу.
Таким образом, предложенное почвообрабатывающее орудие повышает качество обработки почвы и улучшает эксплуатационные характеристики агрегата.