КУЛЬТИВАТОР

Область техники.
Заявляемое техническое решение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к почвообрабатывающим орудиям. Предшествующий уровень техники.
Среди почвообрабатывающих орудий известен культиватор (патент РФ на ПМ №93201, МПК A01B 49/02 (2006.01), 2010 г.). Как и в заявляемом техническом решении указанный аналог содержит рабочие органы в виде S-образных пружинных стоек со сменными рыхлящими лапами. Цельносварная рама выполнена с пирамидальным усилением и включает в себя фронтальную и заднюю балки, к которым посредством продольных балок крепятся поперечные несущие балки для установки рабочих органов, и кронштейны рамы, на которых посредством стоек шарнирно закреплены опорно-транспортные колеса с механизмами регулировки глубины обработки почвы и перевода культиватора в транспортное положение, а прицепное устройство культиватора шарнирно крепится к понизителям кронштейнов рамы.
Также указанный аналог может комплектоваться боронками или выравнивающими катками, которые устанавливаются на раму и боковые секции вместо боронок. Катки могут регулироваться по высоте относительно рамы и боковых секций.
Недостатком указанного аналога является невозможность одновременного использования катков и боронок.
Раскрытие заявляемого технического решения.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение возможности крепления к культиватору нескольких видов вспомогательных рабочих органов, в частности боронок и катков.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является унификация механизма крепления вспомогательных рабочих органов культиватора.
Другим техническим результатом является снижение ударных нагрузок от вспомогательных рабочих органов на раму культиватора.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что культиватор содержит снабженную колесами сварную раму, на которой разъемно закреплены S-образные рабочие органы. Отличается тем, что сзади к раме закреплены устройства крепления вспомогательных рабочих органов, каждое из которых содержит:
- шарнирно закрепленный к раме передним концом нижний рычаг, снабженный средством крепления боронок;
- через амортизатор закрепленный к раме своим передним концом верхний рычаг;
- закрепленный между задними концами верхнего и нижнего рычага катковый кронштейн, выполненный с возможностью крепления на нем катков.
При этом между верхним и нижним рычагом закреплен ограничитель.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение всех заявленных технических результатов.
В частных случаях допустимо выполнять техническое решение следующим образом.
Культиватор допустимо выполнять содержащим центральную секцию, а также две или четыре боковых секции. Причем каждая секция выполнена содержащей сварную раму, сзади к каждой из которых закреплены устройства крепления вспомогательных рабочих органов.
Раму целесообразно выполнять содержащей поперечные фронтальную и тыльную несущие балки, соединенные продольными балками, к которым закреплены две поперечные средние опорные балки. При этом спереди к фронтальной несущей балке на консольных держателях закреплена поперечная передняя опорная балка, а сзади к тыльной несущей балке на тыльных кронштейнах - поперечная задняя опорная балка. Рабочие органы предпочтительно устанавливать на опорных балках съемно и с возможностью изменения их положения вдоль опорных балок. При этом рабочие органы необходимо размещать так, чтобы проекции рабочих органов на поперечную вертикальную плоскость были распределены равномерно по ширине культиватора. Каждый рабочий орган может представлять собой выполненную из пружинной стали S-образную стойку, на нижнем конце которой разъемно болтами закреплена лапа. Верхний конец стойки прижат к нижней плоскости опорной балки с помощью Г-образного кронштейна с прямоугольным отверстием и прижимного болта. Рабочий орган может быть дополнительно снабжен подпружинником, установленным на верхней петле стойки. При этом верхний конец стойки прижат к нижней плоскости опорной балки вместе с верхним концом подпружинника, а нижний конец подпружинника снабжен проушиной, через которую проходит стойка.
Каждый тыльный кронштейн допустимо выполнять в виде двух в сущности треугольных пластин, передние вершины которых приварены к тыльной несущей балке, задние вершины приварены к задней опорной балке, а в области верхней вершины между упомянутыми двумя пластинами жестко закреплена перемычка, выполненная в виде вертикальной прямоугольной пластины с отверстием в центре. При этом между упомянутыми двумя пластинами каждого тыльного кронштейна к задней стенке задней опорной балки приварена крепежная вилка. Каждый нижний рычаг желательно шарнирно закреплять передним концом в крепежной вилке. Каждый верхний и нижний рычаги могут быть выполнены в виде двух вертикально ориентированных своей узкой частью металлических полос. Между полосами нижнего рычага жестко закреплен сваркой ограничитель, выполненный в виде в сущности треугольной вертикальной пластины, нижняя часть которой зажата между полосами нижнего рычага в средней их части и приварена к этим полосам, а верхняя часть свободно вставлена между полосами верхнего рычага и снабжена в этой части сквозным продолговатым отверстием, через которое на верхнем рычаге закреплен ограничительный упор. Катковый кронштейн целесообразно шарнирно закреплять между задними концами упомянутых полос верхнего и нижнего рычагов, и выполнять в виде вертикально вытянутой металлической пластины в форме симметричного относительно вертикальной оси выпуклого многоугольника, два торца в нижней части которой расположены под углом 45 градусов к вертикальной оси симметрии этой пластины. К каждому из упомянутых торцов приварена прямоугольная наклонная пластина каткового кронштейна с четырьмя отверстиями по углам. Амортизатор допустимо выполнять в виде штока с резьбой, на котором размещена пружина. Один конец штока снабжен вилкой и шарнирно закреплен к переднему концу верхнего рычага. Другой конец штока вставлен в регулировочную гайку, установленную в отверстии перемычки и поджатую контргайкой. Регулировочная гайка и контргайка навинчены на снабженном резьбой конце штока. В средней части штока установлена натяжная гайка, которая через шайбу прижимает пружину к перемычке. Средство крепления боронок может быть выполнено в виде углового кронштейна и рычажного отверстия. Угловой кронштейн выполнен в виде угловой пластины, имеющей короткую и длинную полки. Длинная полка кронштейна жестко закреплена на нижнем рычаге в передней его части, а короткая полка кронштейна размещена над нижним рычагом у его переднего конца. Рычажное отверстие выполнено в средней части нижнего рычага.
Каждое устройство крепления вспомогательных рабочих органов может быть соединено с одним катком, представляющим собой горизонтальную спираль, которая посредством гребенок соединена с валом, закрепленным в подшипниках. Подшипники установлены в Катковых стойках, соединенных с Катковыми балками, которые и закреплены в устройстве крепления вспомогательных рабочих органов.
Культиватор может быть снабжен боронками, представляющими собой стержни, выполненные из прута пружинной стали. Стержни содержат прямой участок, пружинный участок и крепежный участок. Пружинный участок представляет собой два выполненных по спирали смежных витка упомянутого стального прута. Крепежный участок представляет собой U-образную петлю упомянутого стального прута, лежащую в плоскости, перпендикулярной плоскости, в которой размещены витки пружинного участка. Боронки разъемно закреплены на боронных балках, каждая из которых через систему рычагов закреплена к средствам крепления боронок двух или более нижних рычагов.
Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показан вид сверху культиватора с двумя боковыми секциями (показано только одно устройство крепления вспомогательных рабочих органов (23)); на фиг. 2 - вид культиватора сбоку, на фиг. 3 - вид сбоку на рабочий орган, разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 4 - вид спереди на крепление рабочего органа к несущей балке, вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид сбоку на устройство крепления вспомогательных рабочих органов, разрез B-B на фиг. 1, на фиг. 6 - вид сверху на устройство крепления вспомогательных рабочих органов, вид Г на фиг. 5, на фиг. 7 - вид сбоку на устройство крепления вспомогательных рабочих органов с установленными катком и двумя рядами боронок, на фиг. 8 - вид сверху на устройство крепления вспомогательных рабочих органов, вид Д на фиг. 7, на фиг. 9, 10, 11 - устройства крепления вспомогательных рабочих органов с другими примерами компоновки этих органов (вид сбоку), на фиг. 12 - вид сбоку на колесо, разрез E-E фиг. 1, на фиг. 13 - вид сбоку на шарнирное соединение секций культиватора, вид Ж фиг. 1, на фиг. 14 - вид сверху на шарнирное соединение секций культиватора.
Перечень ссылочных обозначений:
1 - центральная секция;
2 - боковая секция;
3 - фронтальная несущая балка;
4 - тыльная несущая балка;
5 - продольная балка;
6 - поперечная средняя опорная балка;
7 - консольный держатель;
8 - поперечная передняя опорная балка;
9 - тыльный кронштейн;
10 - поперечная задняя опорная балка;
11 - рабочий орган;
12 - S-образная стойка;
13 - лапа;
14 - подпружинник;
15 - проушина;
16 - Г-образный кронштейн;
17 - прямоугольное отверстие;
18 - прижимной болт;
19 - гайка прижимного болта;
20 - пластина тыльного кронштейна;
21 - перемычка тыльного кронштейна;
22 - крепежная вилка;
23 - устройство крепления вспомогательных рабочих органов;
24 - верхний рычаг;
25 - нижний рычаг;
26 - катковый кронштейн;
27 - наклонная пластина каткового кронштейна;
28 - амортизатор;
29 - шток амортизатора;
30 - пружина амортизатора;
31 - вилка амортизатора;
33 - регулировочная гайка;
34 - контргайка регулировочной гайки;
35 - натяжная гайка;
36 - ограничитель;
37 - сквозное продолговатое отверстие ограничителя;
38 - ограничительный упор;
39 - угловой кронштейн;
40 - рычажное отверстие;
41 - колесо;
42 - колесный рычаг;
43 - колесный кронштейн;
44 - механизм регулировки высоты рамы;
50 - каток;
51 - спираль катка;
52 - гребенка катка;
53 - вал катка;
54 - катковая стойка;
55 - катковая балка;
56 - пластина усиления соединения катковой балки и катковой стойки;
57 - квадратная скоба;
70 - боронка;
71 - прямой участок боронки;
72 - пружинный участок боронки;
73 - крепежный участок боронки;
74 - боронная балка;
75 - зацеп;
76 - фигурная шайба;
77 - передний рычаг;
78 - задний рычаг;
79 - продольный рычаг;
80 - винтовой талреп;
100 - прицепное устройство;
101 - равнобедренная треугольная конструкция;
102 - тяговая балка прицепного устройства;
103 - опора прицепного устройства;
104 - пластина усиления мест сварки;
105 - полосовая накладка;
106 - тяга прицепного устройства;
107 - вертикальная центральная стойка;
108 - подтягивающая балка;
110 - шток;
111 - нижняя втулка;
112 - обечайка;
113 - верхняя втулка;
114 - контргайка штока;
115 - гидроцилиндр механизма регулировки высоты рамы;
116 - ось гидроцилиндра механизма регулировки высоты рамы;
117 - смазывающаяся ось;
118 - щека центральной секции;
119 - гидроцилиндр подъема боковых секций;
120 - отверстие крепления гидроцилиндра подъема боковых секций;
121 - щека боковой секции;
122 - отверстие стопорного пальца;
123 - выступ.
Осуществление технического решения.
Культиватор (фиг. 1) содержит центральную секцию (1) и две или четыре боковых секций (2). Боковые секции (2) каскадно шарнирно закреплены справа и слева к центральной секции (1). Общая ось каждого из упомянутых шарнирных соединений расположена горизонтально вдоль боковых сторон секций и параллельна направлению движения культиватора.
Рама каждой из секций (1, 2) выполнена сварной. Каждая рама содержит поперечные фронтальную (3) и тыльную (4) несущие балки, соединенные продольными балками (5), к которым закреплены две поперечные средние опорные балки (6). Спереди к фронтальной несущей балке (3) на консольных держателях (7), выполненных в виде металлических пластин, закреплена поперечная передняя опорная балка (8). Сзади к тыльной несущей балке (4) на тыльных кронштейнах (9) закреплена поперечная задняя опорная балка (10).
Все балки (3, 4, 5, 6, 8, 10) рам выполнены из металлической трубы прямоугольного или квадратного сечения. Продольные балки (5) соединены с несущими балками (3, 4) своими торцами.
На опорных балках (6, 8, 10) в четыре ряда установлены S-образные рабочие органы (11) (фиг. 1, 2). Рабочие органы (11) установлены на опорных балках (6, 8, 10) съемно и с возможностью изменения их положения вдоль опорных балок. Этим обеспечивается возможность смены рабочих органов (11) и изменения их расстановки в культиваторе. При этом рабочие органы (11) установлены на опорных балках (6, 8, 10) так, чтобы их проекции на поперечную плоскость были распределены равномерно по ширине культиватора.
Каждый рабочий орган (11) выполнен в виде S-образной стойки (12), на нижнем конце которой разъемно болтами закреплена лапа (13) (фиг. 3). Стойка (12) выполнена из пружинной стали. В зависимости от задач культиватора лапа (13) может быть выполнена в форме стреловидной лапы или двухстороннего долота. Для тяжелых условий работы при большом сопротивлении почвы рабочий орган (11) дополнительно снабжен подпружинником (14), установленным на верхней петле стойки (12) и усиливающим стойку (12). Для удержания на стойке (12) конец подпружинника (14) снабжен проушиной (15), через которую проходит стойка (12).
Верхние концы стойки (12) и подпружинника (14) прижаты к нижней плоскости одной из опорных балок (6, 8, 10) с помощью Г-образного кронштейна (16) с прямоугольным отверстием (17) (фиг. 4) и прижимного болта (18). При этом:
- Г-образный кронштейн (16) охватывает верхнюю и заднюю стенку опорной балки (6, 8, 10),
- стойка (12) и подпружинник (14) проходят под опорной балкой (6, 8, 10) через прямоугольное отверстие (17) с одной стороны кронштейна (16),
- с другой стороны кронштейн (16) с помощью прижимного болта (18) и гайки (19) притягивается к концам стойки (12) и подпружинника (14).
Тыльные кронштейны (9) выполнены каждый в виде двух в сущности треугольных пластин (20) (фиг. 5, 6). Передние вершины пластин (20) приварены к тыльной несущей балке (4). При этом каждая пластина (20) снабжена в области передней вершины вырезом и приварена к верхней, задней и нижней стенкам тыльной несущей балки (4). Задние вершины пластин (20) приварены к задней опорной балке (10). При этом каждая пластина (20) снабжена в области задней вершины вырезом и приварена к верхней и передней стенкам задней опорной балки (10). В области верхней вершины между двумя пластинами (20) каждого тыльного кронштейна (9) жестко закреплена перемычка (21), выполненная в виде вертикальной прямоугольной пластины с отверстием в центре.
Между пластинами (20) каждого тыльного кронштейна (9) к задней стенке задней опорной балки (10) приварена крепежная вилка (22). Крепежная вилка (22) выполнена в виде прямоугольной металлической площадки (не обозначена), одна сторона которой приварена к задней опорной балке (10). К другой стороне упомянутой площадки жестко закреплены торцами две пластины (не обозначены) с отверстиями.
Сзади к раме культиватора в области каждого тыльного кронштейна (9) закреплены устройства крепления вспомогательных рабочих органов (23) (фиг. 1 - показано только одно устройство крепления вспомогательных рабочих органов).
Каждое устройство крепления вспомогательных рабочих органов содержит (фиг. 5, 6):
- верхний (24) и нижний (25) рычаги, выполненные каждый в виде двух вертикально ориентированных своей узкой частью металлических полос. Между полосами нижнего рычага (25) жестко закреплен сваркой ограничитель (36). Ограничитель (36) выполнен в виде в сущности треугольной вертикальной пластины, нижняя часть которой зажата между полосами нижнего рычага (25) в средней их части и приварена к этим полосам. Верхняя часть этой пластины ограничителя (36) свободно вставлена между полосами верхнего рычага (24) и снабжена в этой части сквозным продолговатым отверстием (37), через которое на верхнем рычаге (24) закреплен ограничительный упор (38), представляющий собой винт с гайкой. Ограничитель (36) является таковым для шарнирного соединения рычагов (24, 25) с описанным далее Катковым кронштейном (26). Нижний рычаг (25) одним своим концом шарнирно закреплен в крепежной вилке (22);
- катковый кронштейн (26), шарнирно закрепленный между задними концами полос верхнего (24) и нижнего (25) рычагов, и представляющий собой вертикально вытянутую металлическую пластину в форме симметричного относительно вертикальной оси выпуклого многоугольника, два торца в нижней части которой расположены под углом 45 градусов к вертикальной оси симметрии этой пластины. К каждому из упомянутых торцов приварена прямоугольная наклонная пластина (27) каткового кронштейна с четырьмя отверстиями по углам. Наклонная пластина (27) приварена к торцу вдоль ее оси симметрии;
- амортизатор (28), соединяющий передний конец верхнего рычага (24) с рамой, и предназначенный для уменьшения ударных нагрузок на раму, а также для регулировки высоты установки вспомогательных рабочих органов. Амортизатор (28) выполнен в виде штока (29) с резьбой, на котором размещена пружина (30). Один конец штока снабжен вилкой (31) и шарнирно закреплен к переднему концу верхнего рычага (24). Другой конец штока (29) вставлен в регулировочную гайку (33), установленную в отверстии перемычки (21). Регулировочная гайка (33) прижата к перемычке (21) и зафиксирована контргайкой (34). Гайки (33, 34) навинчены на снабженном резьбой конце штока (29). Регулировочная гайка (33) и контргайка (34) предназначены для установки угла наклона верхнего (24) и нижнего (25) рычагов, и регулирования таким образом высоты установки вспомогательных рабочих органов над уровнем земли. В средней части штока установлена натяжная гайка (35), которая через шайбу (не обозначена) прижимает пружину (30) к перемычке (21). Натяжная гайка (35) предназначена для регулирования силы прижима вспомогательных рабочих органов к поверхности земли.
Вспомогательными рабочими органами культиватора являются катки (50) и боронки (70) (фиг. 7, 8).
Каток (50) представляет собой горизонтально ориентированную спираль (51), которая посредством гребенок (52) соединена с валом (53), закрепленным в подшипниках (не показаны), установленных в Катковых стойках (54). Спираль (51) выполнена из металлической трубы прямоугольного сечения, причем большая сторона этого прямоугольника ориентирована перпендикулярно оси спирали (51). Гребенка (52) выполнена из металлического листа, концы зубцов которой приварены к спирали (51).
Катковая стойка (54) представляет собой жестко соединенные между собой внутреннюю прямую и внешнюю угловую полосы (не обозначены). С одного конца на катковой стойке (54) закреплен подшипник вала (53). С другого конца к катковой стойке (54) приварена катковая балка (55) прямоугольного или квадратного сечения, причем с этого конца внешняя полоса катковой стойки (54) выполнена угловой с углом загиба 90 градусов, а внутренняя полоса катковой стойки (54) выполнена короче длины внешней полосы. При этом конец катковой балки (55) установлен без зазора между концом внутренней полосы и внутренним углом внешней полосы катковой стойки (54). Загнутая часть внешней полосы катковой стойки (54) установлена внахлест на одну из граней катковой балки (55) и также приварена к последней. Катковая балка (55) выполнена из трубы прямоугольного или квадратного сечения. Каждое соединение катковой балки (55) и катковой стойки (54) усилено треугольной или трепециевидной пластиной (56), приваренной к внутренней полосе катковой стойки (54) и катковой балке (55).
Катковая балка (55) разъемно закреплена к наклонным пластинам (27) по крайней мере двух Катковых кронштейнов (26) с помощью квадратных скоб (57) с резьбой на обоих концах.
Нижний рычаг (25) снабжен средством крепления боронок, которое выполнено в виде углового кронштейна (39) и рычажного отверстия (40) (фиг. 5). Угловой кронштейн (39) выполнен в виде угловой пластины, вырезанной из листа металла и имеющей короткую и длинную полки. Длинная полка кронштейна (39) зажата между полосами нижнего рычага (25) в передней его части и приварена к этим полосам. Короткая полка кронштейна (39) размещена над нижним рычагом (25) у его переднего конца. Рычажное отверстие (40) выполнено в средней части нижнего рычага (25) в области между угловым кронштейном (39) и ограничителем (36).
Боронки (70) представляют собой выполненные из прута пружинной стали диаметром 12 мм пружинные стержни (фиг. 7, 8), содержащие прямой участок (71), пружинный участок (72) и крепежный участок (73). Пружинный участок (72) представляет собой два выполненных по спирали смежных витка стального прута. Крепежный участок (73) представляет собой 11-образную петлю стального прута, лежащую в плоскости, перпендикулярной плоскости витков пружинного участка (72). Крепежный участок (73) предпочтительно составляет с прямым участком (71) угол 90 градусов.
Боронки (70) с помощью зацепов (75) разъемно закреплены на боронных балках (74). Боронные балки (74) выполнены из металлической трубы прямоугольного или квадратного сечения. Каждый зацеп (75) выполнен в виде квадратной скобы, один конец которой снабжен резьбой, а другой загнут наружу в плоскости скобы на угол от 80 до 120 градусов. Крепежный участок (73) боронки (70) расположен поперек боронной балки (74) на одной из ее граней. Зацеп (75) охватывает боронную балку и прижимает крепежный участок (73) к боронной балке (74). При этом загнутый конец зацепа (75) вставлен в петлю крепежного участка (73), а другой конец проходит между прутьями боронки (70) с другой стороны крепежного участка (73). Фигурная шайба (76) и гайка, установленные на конец зацепа (75) с резьбой, прижимают крепежный участок (73) боронки (70) к боронной балке (74). Фигурная шайба (76) предпочтительно выполнена в форме скобы.
Каждая боронная балка (74) через систему рычагов закреплена на двух или более нижних рычагах (25) так, чтобы имелась возможность регулировать расстояние между боронной балкой (74) с размещенными на ней боронками (70) и нижним рычагом (25) устройства крепления вспомогательных рабочих органов (23). Упомянутая система рычагов состоит из переднего (77), заднего (78) и продольного (79) рычагов, выполненных из металлических полос. Продольный рычаг (79) размещен под нижним рычагом (25). На продольном рычаге (79) закреплены боронные балки (74). Продольный рычаг (79) шарнирно подвешен к концам переднего (77) и заднего (78) рычагов. Другой конец переднего рычага (77) шарнирно закреплен в крепежной вилке (22). При этом общая ось шарнирного крепления переднего рычага (77) и крепежной вилки (22) также является общей осью шарнирного крепления нижнего рычага (25) и крепежной вилки (22). Задний рычаг (78) выполнен изогнутым, установлен между полосами нижнего рычага (25) и шарнирно закреплен на оси в рычажном отверстии (40). Верхний конец заднего рычага (78) соединен с короткой полкой углового кронштейна (39) через винтовой талреп (80).
Боронки (70) размещены на своих балках (74) преимущественно на одинаковом расстоянии друг от друга. При установке на культиваторе нескольких рядов боронок (70) их размещают так, чтобы боронки (70) одного ряда были смещены относительно боронок (70) другого ряда так, чтобы их проекции на поперечную плоскость культиватора были распределены равномерно по ширине культиватора.
Культиватор снабжен опорно-транспортными колесами (41), размещенными между фронтальной (3) и тыльной (4) несущими балками (фиг. 1). Центральная секция (1) предпочтительно содержит два сдвоенных колеса (41). Боковые секции (2) предпочтительно содержат по одному сдвоенному колесу (41). Боковые секции (2) могут содержать по одному колесу (41).
Колесо (41) размещено на оси, жестко разъемно закрепленной на колесном рычаге (42) (фиг. 12), который в свою очередь шарнирно закреплен на колесном кронштейне (43). Колесный кронштейн (43) представляет собой две параллельные фигурные металлические пластины, приваренные к фронтальной опорной балке (3). Колесный рычаг (42) закреплен к колесному кронштейну (43) под опорной балкой (3). Между колесным кронштейном (43) и колесным рычагом (42) установлен механизм регулировки (44) высоты рамы. Этот механизм (44) предназначен для установки глубины обработки почвы и для перевода культиватора в транспортное положение. Механизм регулировки высоты рамы (44) представляет собой приваренную к колесному кронштейну (43) вертикальную обечайку (112) к торцам которой приварены нижняя (111) и верхняя (113) втулки, при этом верхняя втулка (113) выполнена с резьбой. Внутри втулок (111, 113) установлен шток (110), упирающийся в верхнюю часть колесного рычага (42). Шток (110), фиксирующийся контргайкой (114), выполняет функцию регулировки глубины обработки и механического стопорения в транспортном положении. Перевод культиватора в транспортное положение осуществляется гидроцилиндром (115), установленным внутри колесного кронштейна (43) и шарнирно соединенным осями (116) с колесным кронштейном (43) и колесным рычагом (42).
При выполнении колеса (41) сдвоенным пара колес (41) размещена на одной общей оси, центр которой закреплен на колесном кронштейне (43).
Культиватор также снабжен прицепным устройством (100) (фиг. 1, 2), выполненным в виде равнобедренной треугольной конструкции (101) из металлических балок, шарнирно закрепленной по углам при основании этого треугольника к колесным кронштейнам (43) центральной секции (1). Вдоль медианы к основанию упомянутого треугольника прицепное устройство (100) снабжено двумя параллельными тяговыми балками (102). С одной стороны концы тяговых балок (102) приварены к балке, лежащей в основании треугольной конструкции (101). С другой стороны тяговые балки (102) выходят за пределы треугольной конструкции (101), соединены между собой и снабжены опорой (103). Все балки прицепного устройства (100) выполнены из металлических труб прямоугольного или квадратного сечения. Места сварки балок прицепного устройства (100) усилены металлическими треугольными или трепециевидными пластинами (104) и полосовыми накладками (105), приваренными к балкам в местах их соединения между собой.
Прицепное устройство (100) также содержит регулируемую по длине тягу (106), соединяющую прицепное устройство (100) в области вершины треугольника конструкции (101), лежащей напротив основания этого треугольника, с верхней частью вертикальной центральной стойки (107), установленной на фронтальной несущей балке (3) центральной секции (1). Эта же верхняя часть вертикальной центральной стойки (107) в форме равнобедренного треугольника соединена подтягивающими балками (108) с тыльной несущей балкой (4). Тяга (106) со стойкой (107) предназначены для установки горизонтали культиватора в зависимости от высоты над уровнем земли сцепного устройства трактора. Подтягивающие балки (108) предназначены для снижения изгибающей нагрузки на стойку (107) и продольные балки (5).
Секции культиватора (1, 2) соединены между собой шарнирно посредством смазывающейся оси (117) (фиг. 13). При этом щеки (121) боковой секции (2) находятся между щек (118) центральной секции (1) (фиг. 14). Щеки (118, 121) размещены вертикально у торцов фронтальных (3) и тыльных (4) несущих балок соответствующих секций (1, 2). Подъем боковых секций (2) осуществляется гидроцилиндром (119), шарнирно закрепленным одним концом к вертикальной центральной стойке (107), а другим концом - в продолговатом отверстии (120) щек (121) боковой секции (2). Отверстие (120) выполнено продолговатым для того, чтобы при работе культиватора осуществлялось копирование рельефа (качание боковых секций вверх и вниз) без перемещения штока гидроцилиндра (119). Это увеличивает ресурс работы штокового уплотнения гидроцилиндра (119). Механическое стопорение боковых секций (2) в поднятом положении осуществляется стопорным пальцем (не показан), который вставляется в отверстие (122) (при поднятых боковых секциях (2)) и упирается в выступы (123) на щеках (118) центральной секции (1). Упомянутые стопорные пальцы предотвращают самопроизвольное опускание боковых секций (2).
При каскадном соединении боковых секций (2) в случае, когда культиватор содержит четыре боковых секции (2), крайние боковые секции (2) соединены с боковыми секциями (2), закрепленными к центральной секции (1). Это соединение выполнено аналогично вышеописанному соединению боковых секций (2) с центральной секцией (1), за исключением того, что гидроцилиндр (119) в этом случае закреплен одним концом не к вертикальной центральной стойке (107), а к соответствующему кронштейну гидроцилиндра (не показан) боковой секции (2).
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. При выполнении культиватора для целей обработки почвы с шириной захвата до 4 м орудие выполняют содержащим только центральную секцию (1). При выполнении основной секции шириной более 2 м она содержит четыре продольные балки (5).
Пример 2. При выполнении культиватора для целей обработки почвы с шириной захвата от 4 м до 9 м орудие выполняют содержащим центральную секцию (1) и две боковые секции (2). Боковые секции (2) выполняют шириной 2,5 м. При этом они содержат по четыре продольные балки (5).
Пример 3. При выполнении культиватора для целей обработки почвы с шириной захвата 14 м орудие выполняют содержащим центральную секцию (1) шириной 4 м и четыре боковые секции (2). Боковые секции (2) выполняют шириной 2,5 м. При этом они содержат по четыре продольные балки (5).
Пример 4. Стойка (12) выполнена из полосы пружинной стали шириной 45 мм и толщиной 10 мм. Стреловидные лапы (13) выполнены шириной 150 или 200 мм.
Пример 5. Стойка (12) выполнена из полосы пружинной стали шириной 65 мм и толщиной 12 мм. Стреловидные лапы (13) выполнены шириной 230 мм.
Пример 6. К каждому устройству крепления вспомогательных рабочих органов закреплен один каток (фиг. 9).
Пример 7. К каждому устройству крепления вспомогательных рабочих органов закреплено два катка (фиг. 10).
Пример 8. К каждому устройству крепления вспомогательных рабочих органов закреплены один каток и два ряда боронок (фиг. 7).
Пример 9. К каждому устройству крепления вспомогательных рабочих органов закреплено два ряда боронок (фиг. 11).
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.
Описание работы.
Конфигурирование культиватора перед использованием заключается в выборе и установке подходящих рабочих органов (11) и вспомогательных рабочих органов (50, 70).
Перед использованием культиватор приводят в рабочее положение. Для этого:
- устанавливают центральную (1) и боковые (2) секции колесами на почву;
- регулируя длину тяги (106) и устанавливая опору (103) в сцепное устройство тягача-трактора, устанавливают культиватор в горизонтальное положение, при котором все рабочие органы (11) расположены на одинаковой высоте над почвой;
- регулируя высоту рамы с помощью механизма регулировки (44) высоты рамы, устанавливают глубину обработки почвы рабочими органами (11);
- регулируя положение штока (29) в перемычке (21), устанавливают высоту размещения вспомогательных рабочих органов. С помощью натяжной гайки (35) устанавливают жесткость амортизатора (28);
- при использовании боронок (70) в качестве вспомогательных рабочих органов устанавливают их высоту относительно рамы с помощью талрепа (80).
При движении культиватора по обрабатываемому полю рабочие органы (11) под действием веса культиватора заглубляются в почву на установленную глубину и производят рыхление ее поверхностного слоя, подрезание растительности в этом слое. Стойки (12) рабочих органов (11) вибрируют, усиливая рыхлящее действие культиватора и очищая лапы (13) от остатков растительности.
При использовании боронок (70) нижние концы их прямого участка (71) производят дополнительное рыхление почвы, двигаясь и вибрируя после рабочих органов (11). Если боронка (70) встречается с препятствием, то благодаря пружинному участку (72) она отклоняется вверх или в сторону, обходя это препятствие.
При использовании катков (50) они дополнительно крошат и выравнивают почву после рабочих органов (11) и боронок (70). Если каток (50) находит на препятствие, то, отклоняясь вверх, он поднимает рычаги (24, 25), сжимая пружину (30) амортизатора (28). Этим сглаживается ударная нагрузка на раму культиватора.
В случае крепления двух катков (50) к каждому устройству крепления (23) шарнирное закрепление рычагов (24, 25) к катковому кронштейну (26) и некоторая степень свободы движения этих рычагов (24, 25) друг относительно друга, обеспечиваемая продолговатым отверстием (37), приводят к независимости движения катков (50) при наезде не небольшие препятствия.
Промышленная применимость.
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области сельскохозяйственного машиностроения.