Рабочий узел сельскохозяйственного агрегата
WORKING UNIT OF AGRICULTURAL MACHINE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройству рабочих узлов агрегатов для обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур.
Основными направлениями развития современного с\х производства являются повышение его производительности, снижение себестоимости, улучшение экологичности, как производимой продукции, так и самого с\х производства. Это, в основном, достигается оптимизацией используемых технологий и с\х оборудования, в т.ч. за счет реализации возможности их функционирования по физически не спелым почвам, особенно для культур раннего высева.
Известна конструкция сошника (патент РФ №2177215, МПК А01С 7/20, опубл. 27.12.2001), которая включает два бороздкозакрывающих диска, каждый из которых собран из двух выпуклых дисков, жестко соединенных между собой выпуклостями наружу так, что между ними закреплен дисковый нож. Сзади дисков установлены направители семян с запорными клапанами в виде наружно расположенных пластин, которые предотвращают забивание направителей семян почвой и выполняют функции загортачей.
Однако двухдисковые сошники имеют существенные недостатки. Укладываемые с помощью таких сошников семена в почву не равномерно распределяются по глубине, так как большинство из них укладываются на дно борозды, а часть попадает на стенки борозды на различных расстояниях от дна. Кроме этого, дно борозды не уплотняется, а разрыхляется острыми дисками и семена, упавшие на такое дно под собственным весом, не обеспечиваются необходимым количеством влаги, так как почва не имеет почвенных капилляров, что ведет к затягиванию сроков прорастания семян, ухудшению условий дальнейшего развития растений и снижению урожайности. Кроме того существенным недостатком данной конструкции является низкая производительность, и невозможность функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью.
Известна конструкция одно дискового сошника (патент РФ №2224401, МПК А01С 7/20, опубл. 27.02.2004). Сошник содержит диск, установленный на раме с поводком, на котором расположена нажимная штанга с пружиной, направитель семян, расположенный за бороздообразующим диском, запорный клапан, загортач-ограничитель глубины хода сошника, причем бороздообразующий диск имеет по периферии клинообразную закругленную форму. Данная конструкция бороздообразующего диска, продавливая почву, оставляет борозду с уплотненным дном, что положительно сказывается на создании семенам необходимых условий для их прорастания и дальнейшего развития растений.
Однако бороздообразующий диск только продавливает, а не прорезает почву, что ведет к частым забиваниям пожнивными остатками и к низкой эксплуатационной надежности. Для заглубления диска требуются значительные усилия, что ведет к неравномерности хода и значительным колебаниям заделки семян по глубине, что снижает эффективность работы данной конструкции. Кроме того существенным недостатком данной конструкции является низкая производительность, и невозможность функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью.
Известна конструкция (патент РФ №2092999, МПК А01С 7/20,) рабочего органа сеялки-культиватора, содержащего стойку-семяпровод, долото с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейную поверхность, и деформатор для вдавливания семян в семенное ложе, выполненный в виде криволинейного стержня, монтажная часть которого закреплена на тыльной стороне стойки, причем закругленная вершина долота выполнена в виде эллиптического конуса, а криволинейный стержень деформатора выполнен переменного сечения, рабочая часть которого имеет вид конуса с закругленной вершиной.
Недостатком данной конструкции является низкая производительность, и ее невозможность функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью.
Известны сошники на упругих стойках рабочих органов С-образного, S-образного типа, имеющих прямоугольное и\или трубчатое поперечное сечение. В качестве рабочего органа сошника применяется стрельчатая культиваторная лапа (см.патент РФ 2432729 от 10.11.2011, МПК А01С 7/20, - прототип). Сошник закреплен на раме сельскохозяйственной посевной машины и содержит рабочий орган в виде стрельчатой лапы, соединенной с упругой стойкой, и семяпровод. Сошник снабжен блоком управления, связанным с лапой посредством стойки и с гидрораспределителем, соединенным со штуцерами. Стойка выполнена в виде сварной конструкции из двух упругих трубчатых элементов. Каждый трубчатый элемент стойки имеет штуцер. Один трубчатый элемент выполнен S-образным, а другой - С-образным. Трубчатые элементы выполнены некруглого поперечного сечения, большая полуось которого перпендикулярна радиусу кривизны элементов стойки. Полости трубчатых элементов не соединены между собой, аво внутренних полостях элементов стойки размещены пластичные вкладыши.
Недостатком данной конструкции является низкая производительность, высокая вероятность наволакивания растительных остатков и невозможность ее функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью.
Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, в т.ч. за счет осуществления возможности функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью, повышение качества и производительности работ, снижение вероятности наволакивания растительных остатков на рабочий узел.
Указанная задача решается за счет того, что в известном рабочем узле с\х агрегата, включающим фигурную стойку, имеющую зону крепления и рабочую зону, в состав которой входят зона носка, промежуточная зона и зона очистки от крупных остатков растений, согласно изобретения, рабочая зона имеет как минимум две точки перегиба, а зона носка имеет угол наклона к линии дна борозды, формируемой этим носком 5-45 градусов, причем перпендикуляр от точки перегиба между зоной носка и промежуточной зоной к линии дна борозды лежит в интервале 1-10 см., а перпендикуляр от точки перегиба между промежуточной зоной и зоной очистки от крупных остатков растений к линии дна борозды лежит в интервале 1-15 см., в свою очередь, промежуточная зона имеет протяженность не менее 2 см. Кроме того, зона очистки от крупных остатков растений имеет угол наклона к линии дна борозды в интервале 10-85 градусов, а рабочий узел снабжен устройством регулировки силы прижима к почве, выполненного в виде механического, гидравлического, пневматического, электрического или инерционного устройства, а так же рабочий узел может быть снабжен устройством регулировки глубины погружения, выполненным, например, в виде лыжи. Кроме того, возможно, что рабочий узел снабжен прикатывающим устройством, устройством заделывания или выравнивания борозды и семяпроводом, причем его движение по полю осуществляется с помощью технического средства на шинах сверхнизкого давления, функционирующего, в том числе, с внутри шинным давлением менее 40 кПа или давлением на почву до 0,4 кПа, в том числе и по физически незрелым почвам.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что их использование приводит к повышению качества и производительности работ, а также к расширению функциональных возможностей, в т.ч. за счет появления возможности функционирования агрегата по физически не спелым почвам с повышенной влажностью, снижению вероятности наволакивания растительных остатков на рабочий узел.
Примером конкретного воплощения предлагаемого изобретения является представленное на фиг. 1 устройство, где:
1. фигурная стойка
2. зона крепления
А-К - рабочая зона
А-В - зона носка
В-С - промежуточная зона
C-D - зона очистки от крупных остатков растений
3. устройство регулировки силы прижима к почве
4. устройство регулировки глубины погружения
5. устройством заделывания или выравнивания борозды
6. семяпровод
В, С, К - точки перегиба
Е - линия борозды
N - протяженность промежуточной зоны
М - перпендикуляр от точки перегиба между промежуточной зоной и зоной очистки от крупных остатков растений к линии дна борозды Е
L - перпендикуляр от точки перегиба между зоной носка и промежуточной зоной к линии дна борозды Е
β - угол наклона зоны очистки от крупных остатков растений к линии дна борозды Е
α - угол наклона зоны носка к линии дна борозды Е
Рабочий узел с\х агрегата, включает фигурную стойку 1, имеющую зону крепления 2 и рабочую зону А-К, в состав которой входят зона носка А-В, промежуточная зона В-С и зона очистки от крупных остатковрастений С-Д, рабочая зона А-К имеет три точки перегиба (В, С, К), а зона носка А-В имеет угол наклона к линии дна борозды Е, формируемой этим носком в диапазоне 5-45 градусов (на фиг. 1, для жирных черноземов оптимальный угол α=25 градусов), причем перпендикуляр от точки перегиба между зоной носка и промежуточной зоной к линии дна борозды L лежит в интервале 1-10 см., а перпендикуляр от точки перегиба между промежуточной зоной и зоной очистки от крупных остатков растений М лежит в интервале 1-15 см., в свою очередь, промежуточная зона В-С имеет протяженность N не менее 2 см. Кроме того, что зона очистки от крупных остатков растений имеет угол наклона к линии дна борозды в интервале 10-85 градусов (для жирных черноземов оптимальный угол (β=60 град.), а рабочий узел снабжен устройством 3 регулировки силы прижима к почве, выполненного в виде механического, гидравлического, пневматического, электрического или инерционного устройства, (в примере на фиг 1, - это гидроцилиндр), а так же рабочий узел снабжен устройством регулировки глубины погружения 4, выполненным, например, в виде лыжи. Кроме того, рабочий узел снабжен прикатывающим устройством, устройством заделывания или выравнивания борозды 5 и семяпроводом 6.
Укомплектованный такими рабочими узлами с\х агрегат приводится в движение по полю с помощью технического средства на шинах сверхнизкого давления, с давлением в них менее 40 кПа или давлением на почву до 0,4 кПа, которое способно двигаться, в том числе, и по физически незрелым почвам. При повышенной влажности почвы, влага играет роль смазки, и трение рабочего узла о почву существенно снижается, что ведет к росту производительности. Благодаря тому, что рабочая зона рабочего узла имеет как минимум две точки перегиба, а зона носка имеет угол наклона к линии дна борозды, формируемой этим носком 5-45 градусов, причем перпендикуляр от точки перегиба между зоной носка и промежуточной зоной к линии дна борозды лежит в интервале 1-10 см., а перпендикуляр от точки перегиба между промежуточной зоной и зоной очистки от крупных остатков растений к линии дна борозды лежит в интервале 1-15 см., в свою очередь, промежуточная зона имеет протяженность не менее 2 см. - осуществляется расширение функциональных возможностей рабочего узла, в т.ч. за счет появляется возможности функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью, повышение качества и производительности работ. Кроме того существенно повышается само очистка рабочего узла от пожнивных остатков, которые сами легко слетают с рабочей зоны рабочего узла.
Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет расширить функциональные возможности рабочего узла, в т.ч. за счет осуществления возможности функционирования по физически не спелым почвам с повышенной влажностью, повысить качество и производительность работ, снизить вероятности наволакивания растительных остатков на рабочий узел.