ПРИЦЕПНОЙ ПЛУГ-ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ ДЛЯ БЕЗОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям, и может быть использовано при эксплуатации прицепных плугов.
Известен плуг-глубокорыхлитель чизельный (производство ВОМЕТ, Польша, сайт Интернет: , 2009 г.), включающий прочную раму, на которой закреплены стойки с рабочими элементами. В предложении доступны глубокорыхлители с 1, 2, 3 и 4 -зубьями закрепленными на расстоянии 75 см.
Известен плуг-глубокорыхлитель чизельный ПЧ-2,5 (сайт Интернет:  2009-2012 г.г.). Плуг содержит раму с опорными колесами и рыхлителями (рабочие органы), выполненными в виде стойки, к каждой из которых прикреплено долото и обтекатель. При поступательном движении плуга рыхлители заглубляются в почву на заданную опорными колесами глубину. Долото рыхлителя скалывает и поднимает вверх слой почвы, обтекатель со стойкой раздвигает почву в обе стороны и разрыхляет ее. Устанавливаемые взамен долот стрельчатые лапы применяются при работе на глубине до 30 см для более интенсивного рыхления и подрезания сорных растений. Снабжен срезными предохранителями рабочих органов.
Недостатками чизельных плугов является то, что они выполнены навесными с устойчивым агрегатированием к трактору, при этом рабочие органы заглубляются в почву при воздействии на раму силы трактора, и как следствие, при совместной работе трактора и агрегатированного к нему плуга возникает высокая нагрузка на конструктивные элементы трактора: механизмы сцепки, задний мост, раму, которые часто выходят из строя и требуют ремонта или замены. Кроме того, высокая нагрузка на задний мост трактора приводит к более высокому уплотнению почвы массой трактора и, в итоге, повышается расход топлива, так как возрастает нагрузка на рабочие органы плуга.
Указанных недостатков лишены прицепные плуги, однако среди них нет плугов-глубокорыхлителей, так как обязательным условием для обработки почвы на большую глубину (свыше 23 см) является выполнение рамы массивной и навесной для цели устойчивого агрегатирования с трактором, вес которого обеспечивает силовое давление на раму, и, как следствие, обеспечивает глубокое вхождение рабочих органов плуга в почву.
Известен прицепной плуг (прототип - патент РФ на полезную модель №113906), включающий раму с закрепленными на ней рабочими органами, опорно-транспортные колеса, снабженные механизмами их перевода из рабочего в транспортное положение, и прицеп, закрепленный в передней части рамы. Прицеп содержит опорное колесо, жестко зафиксированное к раме с возможностью вертикального перемещения совместно с рамой при переводе из рабочего в транспортное положение, при этом прицеп закреплен подвижно с возможностью поворота относительно оси крепления в вертикальной плоскости, а механизм перевода колес из рабочего в транспортное положение включает гидроцилиндр, соединенный в технологической последовательности с рычагом. Механизм перевода из рабочего в транспортное положение действует следующим образом: гидроцилиндр колеса воздействует на промежуточный двуплечий рычаг, который через винтовую стяжку воздействует на рычаг, на котором закреплено колесо. Регулировка глубины обработки осуществляется путем изменения длины винтовых стяжек опорно-транспортных колес и вертикального перемещения опорного колеса.
Недостатком прицепного плуга для безотвальной обработки почвы является то, что он выполнен с заранее заданной шириной захвата и предназначен для агрегатирования только к тракторам определенного тягового класса, поэтому не может быть агрегатирован к любым тракторам отечественного и зарубежного производства. По этой причине прицепной плуг и трактор необходимо покупать в паре, чего не могут позволить себе небольшие фермерские хозяйства, которые зачастую имеют в своем машино-тракторном парке всего лишь один плуг или один трактор, и им необходимо докупить что-то одно. Кроме того, известный прицепной плуг для безотвальной обработки почвы не соответствует требованию рационального природопользования, так как работает в малом диапазоне глубины обработки почвы (от 10 до 24 см), что негативно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур, так как при такой глубине обработки нарушается структура и микрофлора почвы. Кроме того, сложность известной конструкции не позволяет осуществлять замену и ремонт конструктивных элементов в полевых условиях. Отсутствие быстрого ремонтного сервиса плугов-глубокорыхлителей в полевых условиях ведет к значительному недобору урожая осенью из-за минут и часов простоя техники в весенний период.
Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение сбора урожая сельскохозяйственных культур, повышение производительности, снижение расхода топлива.
Технический результат достигается тем, что прицепной плуг-глубокорыхлитель для безотвальной обработки почвы включает раму с закрепленными на ней рабочими органами, опорно-транспортные колеса, снабженные механизмом их перевода из рабочего в транспортное положение, при этом, механизм перевода колес из рабочего в транспортное положение включает гидроцилиндр, соединенный в технологической последовательности с рычагом опорно-транспортных колес, кроме того рама соединена с прицепом, закрепленном в передней части рамы, в котором согласно полезной модели, рама выполнена в виде центрального несущего бруса, передняя часть которого прикреплена к прицепу, а к задней части клиновидно прикреплены левое и правое несущие крылья, связанные между собой задним несущим брусом, при этом левое и правое несущие крылья и задний несущий брус образуют форму треугольника, к заднему несущему брусу по всей его длине прикреплены элементы крепления дополнительных рабочих органов (бороны, катки, лущильники, игольчатые бороны и другие), кроме того, опорно-транспортные колеса соединены между собой п-образной цельнометаллической рамой, по центру которой жестко прикреплен рычаг, подвижно соединенный с гидроцилиндром, кроме того, п-образная цельнометаллическая рама подвижно соединена центральным несущим брусом и с левым и правым несущими крыльями, кроме того, к раме в нижней части левого и правого несущих крыльев посредством болтовых соединений закреплены основные рабочие органы - съемные глубокорыхлящие безотвальные лапы. Возможность агрегатирования прицепного плуга-глубокорыхлителя к любым тракторам отечественного и зарубежного производства достигается оригинальным выполнением рамы и основными рабочими органами - глубокорыхлящими безотвальными лапами, выполненными съемными. Клиновидно расположенные левое и правое несущие крылья рамы позволяют прикреплять то количество лап, которые необходимы для данного тягового класса трактора, например, 5 лап - для тягового класса три, 7 лап - для тягового класса четыре, 9 лап - для тягового класса пять и т.д.
На фигуре изображен прицепной плуг-глубокорыхлитель для безотвальной обработки почвы (вид сверху).
Прицепной плуг-глубокорыхлитель для безотвальной обработки почвы включает раму с закрепленными на ней рабочими органами, опорно-транспортные колеса 2, снабженные механизмом их перевода из рабочего в транспортное положение, при этом, механизм перевода колес из рабочего в транспортное положение включает гидроцилиндр 3, соединенный в технологической последовательности с рычагом 4 опорно-транспортных колес 2, кроме того рама соединена с прицепом 5, закрепленном в передней части рамы. Рама выполнена в виде центрального несущего бруса 1, передняя часть которого прикреплена к прицепу 5, а к задней части клиновидно прикреплены левое 6 и правое 7 несущие крылья, связанные между собой задним несущим брусом 8, при этом левое и правое несущие крылья и задний несущий брус образуют форму треугольника, к заднему несущему брусу 8 по всей его длине прикреплены элементы крепления 9 дополнительных рабочих органов (бороны, катки, лущильники, игольчатые бороны и другие), кроме того, опорно-транспортные колеса 2 соединены между собой п-образной цельнометаллической рамой 10, по центру которой жестко прикреплен рычаг 4, подвижно соединенный с гидроцилиндром 3, кроме того, п-образная цельнометаллическая рама 10 подвижно соединена центральным несущим брусом 1 и с левым 6 и правым 7 несущими крыльями, кроме того, к раме в нижней части левого и правого несущих крыльев посредством болтовых соединений 11 закреплены основные рабочие органы - съемные глубокорыхлящие безотвальные лапы 12.
Устройство работает следующим образом. До момента агрегатирования плуга к трактору к нижней части левого 6 и правого 7 несущих крыльев рамы посредством болтовых соединений 11 закрепляют основные рабочие органы - съемные глубокорыхлящие безотвальные лапы 12. К элементам крепления 9 заднего несущего бруса 8 рамы прикрепляют при необходимости дополнительные рабочие органы 13: бороны, катки, лущильники, игольчатые бороны и другие. На фигуре под номером 13 изображены бороны. Затем перед началом работы проводят агрегатирование плуга с трактором при помощи прицепа 5, который дает возможность поворота плуга в горизонтальной плоскости, что обеспечивает равномерное распределение тяговых усилий трактора при повороте трактора с плугом в процессе работы на поле.
В транспортном положении рама орудия опирается на два опорно-транспортных колеса 2, которые приводятся в рабочее положение при помощи гидроцилиндра 3, соединенного в технологической последовательности с рычагом 4, жестко прикрепленным к п-образной цельнометаллической раме 10, при помощи которой соединены между собой опорно-транспортные колеса 2.
Заглубление основных рабочих органов - съемных глубокорыхлящих безотвальных лап 12 - осуществляется без воздействия силы трактора. Лапы 12 начинают заглубляться с началом осуществления движения трактора. При движении трактора оригинальная конструкция рамы, выполненная в виде центрального несущего бруса 1, к задней части которой клиновидно прикреплены левое 6 и правое 7 несущие крылья, образующие форму треугольника с задним несущим брусом 8, обеспечивает возможность сначала первым лапам 12 клина, а затем постепенно остальным лапам 12 входить в почву на глубину до 45 см и проводить обработку на данной глубине. Регулировку глубины обработки осуществляют путем изменения длины штока гидроцилиндра 3.
Экономия дизельного топлива и производительность трактора с прицепным плугом-глубокорыхлителем зависит от ширины захвата плуга и воздействия сопротивления почвы на глубокорыхлящие безотвальные лапы. Ширину захвата в предлагаемом плуге можно варьировать за счет установки на клиновидно расположенные левое 6 и правое несущие крылья 7 рамы того или иного количества съемных глубокорыхлящих безотвальных лап 12 в зависимости от имеющегося у фермера тягового класса трактора. Это позволяет устанавливать ширину захвата прицепного плуга-глубокорыхлителя, максимальную для данного трактора. Каждая лапа 12 при клиновидном расположении крыльев 6 и 7 уменьшает воздействие сопротивления почвы на каждую последующую лапу 12, что ведет к увеличению рабочей скорости трактора, и, как следствие, к экономии дизельного топлива и увеличению производительности.
Рациональное природопользование достигается тем, что предлагаемый плуг обрабатывает почву безотвально на глубине до 45 см, сохраняя при этом природную микрофлору почвы и создавая почвенную структуру с благоприятными условиями для развития сельскохозяйственных растений.
Изготовленный производственный образец прицепного плуга-глубокорыхлителя успешно прошел испытание и с 2010 по 2012 год работает в фермерском хозяйстве ИП Попов Балашовского района Саратовской области, расположенном в засушливом районе зоны рискованного земледелия. Конструкция позволяет осуществлять замену и ремонт конструктивных элементов в полевых условиях. В течение 3-х лет эксплуатации конструкции получено в 2 раза больше урожая подсолнечника, гречихи, проса и других культур и в 2 раза сократились энергозатраты (дизельное топливо) по сравнению с предыдущими годами, когда обработка почвы проводилась традиционными агрегатами.