Комбинированный культиватор для стерневой и предпосевной обработки

Область техники, к которой относится полезная модель
Предлагаемая полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к комбинированным орудиям, выполняющим несколько технологических операций за один проход.
Уровень техники
Известен культиватор сплошной обработки (патент RU №199270, опубл. 24.08.2020, Бюл. 24), включает, по меньшей мере, одну секцию, содержащую раму с закрепленными на ней рядами стоек с рабочими инструментами, обрабатывающими почву - долотами и отвалами, и соединенные с рамой при помощи поводков ряд дисков и каток. Ряд дисков выполнен из дисков, выравнивающих почву, которые в центральной части ряда установлены на поперечной штанге при помощи стоек и соединительных балок попарно и под углом друг к другу напротив гребней почвы, создаваемых впереди находящимися отвалами рядов рабочих инструментов. В ряду выравнивающих парных дисков закреплено, по меньшей мере, по одному крайнему диску на отдельной стойке под углом к направлению обработки почвы, равным 10-45 градусов. Обеспечивается упрощение конструкции агрегата и обеспечение качественного выравнивания поверхности почвы.
Недостатком является то, что использование одинарного планчатого катка вместо сдвоенных спирально-планчатых катков ухудшает крошение почвенных комков и выравнивание микрорельефа почвы.
Известен культиватор (патент RU №172356, опубл. 05.07.2017, Бюл. 19), который содержит прицепное устройство 1, шарнирно соединенное с рамой культиватора 2, закрепленные на раме культиватора 2 опорные колеса 3 и 4, плоскорезные рабочие органы 5, заднее навесное оборудование 6, механизмы регулировки равномерности и глубины обработки плоскорезными рабочими органами, гидросистему с передним 7, средним 8 и задним 9 гидроцилиндрами. Механизм регулировки равномерности глубины обработки выполнен в виде переднего гидроцилиндра 7, шарнирно соединенного с кронштейнами 10 и 11, закрепленными на прицепном устройстве 1 и раме культиватора 2. Механизм регулировки глубины обработки плоскорезными рабочими органами выполнен в виде закрепленной на раме культиватора 2 трапецеидальной опоры 12, верхняя перекладина которой соединена с рычагом подвески опорного колеса 13 посредством шарнирно закрепленного среднего гидроцилиндра 8. Заднее навесное оборудование снабжено механизмом регулировки глубины обработки, выполненным в виде гидроцилиндра 9, шарнирно соединенного с рамой навесного оборудования 14 и рамой культиватора 2. Все гидроцилиндры гидросистемы снабжены набором клипсовых вкладышей 15, установленных на их штоках. Заявляемый культиватор позволяет упростить регулировочные настройки для качественной обработки почвы и повысить надежность и точность проведенной настройки рабочих органов.
Недостатком данного орудия является отсутствие катков, что не позволяет качественно выравнивать микрорельеф поля.
Наиболее близким по технической сущности и принятое авторами за прототип является универсальный культиватор для обработки стерни и предпосевной обработки почвы (патент RU №119977, опубл. 10.09.2012, Бюл. 14), содержащий цельнометаллическую раму с опорными колесами, плоскорежущие рабочие органы, расположенные в шахматном порядке и выполненные в виде стоек, в верхней части которых установлена предохранительная система от перегрузок, и снабженные отверстиями с возможностью изменения угла атаки, при этом в нижней части плоскорежущих органов установлены лемех, крыльчатые боковые ножи под углом 15°, направляющие отвалы, а вогнутые полусферические диски верхней части снабжены предохранительной системой и закреплены к двухбалочной параллелограммной раме, выполненной единым блоком со сдвоенными ребристыми катками для облегчения регулирования глубины и точности заглубления плоскорежущих рабочих органов, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным копирующим устройством с центральной опорой на раме универсального культиватора, которое совместно с опорой крепления сдвоенных катков с радиальным пазовым отверстием производит отклонение крайних опор сдвоенных катков при наезде на препятствие без выглубления универсального культиватора с обеспечением заданной глубины обработки почвы.
Недостатком является то, что только один из сдвоенных катков является спирально - планчатым, что ухудшает степень крошения комков, снижая качество обработки почвы. Также система регулировки глубины хода полусферических дисков и катков имеет ограниченное количество отверстий для позиционирования рабочих органов, тем самым снижая область качественного применения данной полезной модели в зависимости от почвенно-климатических условий.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является использование комбинированного культиватора для разных видов обработки (от основной стерневой до предпосевных) с осуществлением безотвального рыхления поверхности земли с подрезанием сорняков, последующим дискованием и прикатыванием для разбиения крупных комков почв, появляющихся после прохода плоскорежущих рабочих органов, и выравнивания микрорельефа поля.
Технический результат может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, которое сводится к обеспечению заданной глубины рабочими органами с подрезанием и рыхлением почвенного пласта, крошением почвенных комков до оптимальных значений и улучшению прикатывания для создания оптимального микрорельефа участка.
Технический результат достигается с помощью комбинированного культиватора для стерневой и предпосевной обработки, содержащий цельнометаллическую раму, плоскорежущие рабочие органы, имеющих шахматное расположение, причем для боковой устойчивости полезной модели внешние плоскорежущие рабочие органы находятся во втором ряду, на кронштейнах крепления плоскорежущих рабочих органов предусмотрена предохранительная система от перегрузок, а вогнутые полусферические диски вместе со сдвоенными спирально-пластинчатыми катками закрепляются к двухбалочной параллелограммной раме, выполненной единым блоком для облегчения регулирования глубины и точности заглубления вогнутых полусферических дисков и сдвоенных спирально-пластинчатых катков, отличающийся тем, что пластины регулировки глубины хода полусферических дисков и катков имеют дополнительные отверстия для более точного позиционирования в зависимости от типа и свойств почв, а сдвоенные спирально-пластинчатые катки снабжены волнообразными ребрами, установленными под углом γ равным 20° к оси вращения катка, при чем у первого спирально-пластинчатого катка ребер волнообразного типа, а у второго спирально-пластинчатого катка ребер волнообразного типа.
Краткое описание чертежей:
На фигуре 1 - Комбинированный культиватор (вид сбоку).
На фигуре 2 - Передний каток.
Осуществление полезной модели
Несущей частью комбинированного культиватора для стерневой и предпосевной обработки почв является цельнометаллическая рама 1, состоящая из трубы квадратного сечения.
К цельнометаллической раме 1 при помощи кронштейнов 2 присоединяются плоскорежущие рабочие органы 3, которые располагаются в шахматном порядке, причем внешние плоскорежущие рабочие органы 3 вынесены во второй ряд для обеспечения боковой устойчивости предлагаемой полезной модели. Плоскорежущие рабочие органы 3 состоят из стойки 4, лемеха 5, крыльчатых боковых ножей 6, предназначенных для подрезания пласта почвы и обеспечения перемешивания почвы. Направляющие отвалы 7, крепящиеся к плоскорежущему рабочему органу 3, призваны не допустить забивание пожнивными остатками плоскорежущих рабочих органов 3. Для предупреждения поломки плоскорежущих рабочих органов 3 предусмотрены предохранительные срезные болты 8.
Опорные колеса 9 служат механизмом регулирования глубины обработки плоскорежущих рабочих органов 3. Опорные колеса 9 прикрепляются к цельнометаллической раме 1 при помощи стойки 10 и кронштейна 11.
К цельнометаллической раме 1 прикрепляется двухбалочная параллелограммная рама 12, выполненная единым блоком, к которой крепятся вогнутые полусферические диски 13, с помощью стоянов 14 и кронштейнов 15, а для защиты от перегрузки и для сохранности вогнутых полусферических дисков 13 используются предохранительные срезные болты 8. Параллельно вогнутым полусферическим дискам 13 на двухбалочной параллелограммной раме 12 устанавливаются сдвоенные ребристые катки 16, 17 для лучшего крошения почвы и выравнивания микрорельефа участка, а дополнительная регулировка глубины обработки почвы и перемещения вогнутых полусферических дисков 13 и сдвоенных ребристых катков 16, 17 обеспечивается перестановкой пальцев на пластине регулировки глубины хода 18.
Ребра волнообразного типа 19 сдвоенных спирально-пластинчатых катков 16, 17 расположены под углом γ, равным 20° к оси вращения (фиг. 2). На первом спирально-пластинчатом катке 16 устанавливаются 9 ребер волнообразного типа 19, а на втором спирально-пластинчатом катке 17 для улучшения крошения почвы и дополнительного обратного уплотнителя подповерхностного слоя почвы количество ребер волнообразного типа 19 увеличено с 9 до 12. Сдвоенные спирально-пластинчатые катки 16, 17 с помощью подшипниковых опор 20, опоры крепления 21 и пластины крепления 22 соединены с двухбалочной параллелограмной рамой 12. Для недопущения отклонения краев спирально-пластинчатых катков 16, 17 и сохранения заданной глубины обработки применяется вспомогательное копирующее устройство 23, с центральной опорой 24 на цельнометаллической раме.
Соединение предложенной полезной модели с трактором 5 класса тяги происходит при помощи трехточечного шарнирного соединения 25, которое обеспечивает полное копирование почвы при «плавающем» положением гидравлики.
Устройство работает следующим образом.
При помощи трехточечного шарнирного соединения 25 трактор перед работой переводит комбинированный культиватор из транспортного положения в рабочее при «плавающем» положении гидравлики. Плоскорежущие рабочие органы 3 производят безотвальное рыхление и подрезание корней сорняков при помощи лемеха 5 и крыльчатых боковых ножей 6, обеспечивая качественное подрезание пласта. Для регулирования глубины обработки используются опорные колеса 9, которые изменяют высоту при помощи стойки 10 и кронштейна 11. Для предупреждения поломки плоскорежущих рабочих органов 3 предусмотрены предохранительные срезные болты 8, а для исключения забивания пожнивными остатками плоскорежущих рабочих органов 3 применяются направляющие отвалы 7.
Вслед за плоскорежущими рабочими органами 3 устанавливаются единым блоком вогнутые полусферические диски, имеющие углы установки α равным 20° и β - 60°, и сдвоенные спирально-пластинчатые катки при помощи двухбалочной параллелограммной рамы. Вогнутые полусферические диски для лучшего крошения почвенных комков располагаются по ширине борозды, образуемой плоскорежущими рабочими органами 3. Сдвоенные спирально-пластинчатые катки 16, 17, имеющие ребра волнообразного типа 19, установленные под углом γ, равным 20° к оси вращения (фиг. 2), дополнительно производит крошение, заделки пожнивных остатков, а также прикатывание почвы для улучшения микрорельефа участка. Для недопущения отклонения краев спирально-пластинчатых катков 16, 17 и сохранения заданной глубины обработки применяется вспомогательное копирующее устройство 23, с центральной опорой 24 на цельнометаллической раме.
По сравнению с прототипом предложенная полезная модель имеет следующее преимущество:
- сдвоенные спирально-планчатые катки, ребра которых имеют волнообразный вид и устанавливаются под углом γ (фиг. 2), равным 20° к оси вращения спирально-планчатого катка, помогают повысить степень крошения комков почвенного пласта, образующихся после прохода плоскорезных рабочих органов и оставшихся после дискования, улучшает прикатывание и равномерность хода предложенной полезной модели;
- пластины регулировки глубины хода полусферических дисков и катков имеют дополнительные отверстия для более точного позиционирования в зависимости от почвенно-климатических условий.