ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ АГРЕГАТ
SOIL TILLING EQUIPMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим агрегатам, и может быть использовано для рыхления почвы на заданную глубину для доступа воздуха, равномерного размельчения почвы, уничтожения сорняков и создания условий для развития полезных бактерий.
Уровень техники
Известен культиватор, содержащий раму с установленными на ней секциями, каждая из которых образована последовательно расположенными рабочими органами, оси которых смонтированы с возможностью вращения на Н-образной раме, поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка, связанного шарнирно осью с рамой, при этом каждая секция рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, последний из которых снабжен сменными оборотными ножами, выполненными из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями на кромках с углами заточки меньше 25 (см. пат. RU №2141182, МПК А01В 29/04, опубл. 20.11.1999 г.)
Недостатком данного культиватора является неравномерная глубина и плохое качество обработки верхнего слоя почвы в междурядьях возделываемой культуры.
Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму с опорными колесами, механизмами регулировки и последовательно расположенные дисковые батареи, плоскорежущие рабочие органы и каток, при этом на раме за плоскорежущими рабочими органами установлен барабан, лопасти которого расположены радиально и снабжены заточками, а каток соединен с рамой шарнирно с помощью подпружиненных стоек и выполнен зубовым, при этом его диски снабжены штангами с ножевидными зубьями, последние из которых установлены под прямым углом друг к другу (см. пат. РФ №2123776, кл. А01В 49/02, опубл. 27.12.1998 г.).
Недостатком данного агрегата является неравномерная глубина обработки верхнего слоя почвы в междурядьях возделываемой культуры, а также то, что он не обеспечивает необходимую подготовку почвы под посев озимых культур.
Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму с закрепленными на ней стрельчатыми лапами и батареи катков, при этом на раме за первым рядом лап смонтированы по следу движителей трактора вращающиеся рабочие органы с почвоуглубителями и собственным механизмом регулировки глубины работы, которые посредством карданов и ступенчатого повышающего редуктора кинематически связаны с катками (см. пат. РФ №2352091, кл. А01В 49/02, А01В 35/00, опубл. 20.04.2009 г.).
Недостатком данного агрегата является неравномерная глубина и плохое качество обработки верхнего слоя почвы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является почвообрабатывающий агрегат, содержащий раму с опорными колесами с механизмом регулировки глубины вспашки, при этом на раме установлены коленчатый вал, шатун с рабочими лопатками, угловой редуктор, каток измельчитель, навесное устройство (см. Карпенко А.Н. И др. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989, с.75).
Недостатком данного агрегата является некачественная обработка почвы, а именно - рыхление и крошение.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка почвообрабатывающего агрегата, обладающего высоким качеством обработки почвы, а именно: заданной глубиной обработки верхнего слоя почвы, равномерным размельчением почвы.
Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к высокому качеству обработки почвы: заданной глубине обработки верхнего слоя почвы и равномерному измельчению.
Технический результат достигается с помощью почвообрабатывающего агрегата, содержащего раму с опорными колесами с механизмом регулировки глубины вспашки, при этом на раме установлены коленчатый вал, шатун с рабочими лопатками, угловой редуктор, каток измельчитель, навесное устройство, при этом рабочие лопатки установлены с возможностью заглубления в почву сверху вниз под углом 70-75 градусов и снабжены направляющими, качающимися, скользящими, упорными муфтами для создания упора для поднятия пласта, а коленчатый вал снабжен коренными и шатунными шейками, установленными с помощью резьбовых соединений на рычагах, при этом один конец шатуна закреплен через подшипник с шатунной шейкой коленчатого вала, а ко второму концу закреплена рабочая лопатка.
В почвообрабатывающем агрегате рабочие лопатки выполнены с возможностью сменяемости.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 дан почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку.
На фиг.2 - то же, вид сверху.
На фиг.3 - то же, рабочая лопатка.
Осуществление изобретения
Почвообрабатывающий агрегат состоит из рамы 1, выполненной из стального трубчатого профиля, на которой установлены коленчатый вал 2, шатун 3, изготовленный из стального прута с рабочими лопатками 4, которые выполнены с возможностью сменяемости, каждая из которых снабжена направляющей, качающейся, скользящей, упорной муфтой 5 для создания упора для поднятии пласта с помощью рабочей лопатки 4, последняя установлена с возможностью заглубления в почву сверху вниз под углом 70-75 градусов на заданную регулируемую глубину, причем муфта 5 расположена на раме 1 ниже коленчатого вала 2, угловой редуктор 6 для придания вращения коленчатому валу 2 через цепную передачу (не показана) от вала отбора мощности (ВОМ) трактора (не показан), два опорных колеса 7 с механизмом регулировки (не показан) глубины вспашки почвы, каток 8 измельчитель, навесное устройство 9 для навески агрегата на фаркоп трактора, при этом коленчатый вал 2 имеет коренные и шатунные шейки 10, 11, изготовленные из стального прута под шариковые подшипники (не показаны) с целью уменьшения трения и обеспечения смазки, что дает долговечность деталей коленчатого вала 2 и самого агрегата, и рычаги 12, изготовленные из стальных пластин, которые снабжены отверстиями для сварки и резьбового соединения коренных и шатунных шеек 10, 11, что дает возможность быстрой разборки и сборки коленчатого вала 2 для установки и смены шариковых подшипников, при этом один конец шатуна 3 закреплен через подшипник с шатунной шейкой 11 коленчатого вала 2, ко второму концу закреплена сменная рабочая лопатка 4, причем в месте соприкасания с направляющей качающейся скользящей упорной муфтой 5 шатун 3 шлифуется, а рабочая лопатка 4 изготовлена из листовой стали толщиной до 6 мм, причем нижний ее край затачивают и закаливают, крепят к нижней части шатуна 3 посредством резьбового соединения, форма рабочей лопатки 4 или округлая, или треугольная по типу культиваторной для более эффективного среза пожнивных остатков и стержней, а направляющая, качающаяся, скользящая, упорная муфта 5 изготовлена из стальной толстостенной трубы, внутреннее отверстие которой соответствует диаметру шатуна 3, которую надевают на шатун 3 и крепят к раме 1 агрегата по типу крестовины, при этом смазку этого узла осуществляют по типу сальника со сменной втулкой (не показано).
Почвообрабатывающий агрегат эксплуатируется следующим образом. Перед началом работы почвообрабатывающий агрегат с помощью навесного устройства 9 навешивают на фаркоп трактора, устанавливают необходимую глубину обработки почвы с помощью механизма регулировки на опорных колесах 7, затем
почвообрабатывающий агрегат переводят в транспортное положение и выезжают в поле, в поле агрегат переводят в рабочее положение, подключают к валу отбора мощности (ВОМ) через угловой редуктор 6, который через шестереночную цепную передачу (не показана) передает вращение и силу мощности трактора коленчатому валу 2, затем шатуну 3 с рабочими лопатками 4, каждая из которых снабжена направляющей, качающейся, скользящей, упорной муфтой 5 для создания упора для поднятии пласта с помощью рабочей лопатки 4 и установки последней с возможностью заглубления в почву сверху вниз под углом 70-75 градусов на заданную регулируемую глубину, посредством давления рычага (не показан) коленчатого вала 2 на шатун 3 и рабочую лопатку 4, при этом рабочая лопатка 4 заглубляется в почву с незначительным усилием, так как площадь сопротивления рабочей лопатки 4 мала, далее происходит откалывание пласта снизу вверх и назад при помощи направляющей, качающейся, скользящей, упорной муфты 5, действующей как упор рычага. Рыхление почвы происходит без переворота пласта, при этом рабочие лопатки 4 подрезают и отрывают растительные корни, чем достигается цель вспашки, почва отбрасывается назад по ходу движения трактора, затем выравнивается и прикатывается катком 8 измельчителем, при этом эффективность работы достигается частотой проникновения в почву рабочих лопаток 4, энергетических затрат ВОМ от трактора, влияющих на частоту вращения коленчатого вала 2, который служит механизмом давления рычага коленчатого вала 2 на рабочую лопатку 4, поднятия и рыхления почвы, а также скорости движения трактора, так при скорости движения трактора, например МТ3-82, равной 4,5 км/час или 75 м/мин захват рабочей лопатки 4 за один оборот составляет 15 см, за один оборот коленчатого вала 2 3-х метровым агрегатом, состоящим из 15 рабочих лопаток 4 шириной 20 см, рыхлится 0,45 кв.м почвы на глубину до 25 см. При вращении коленчатого вала 2 агрегата 500 оборотов/мин, что соответствует первой скорости вращения вала отбора мощности трактора, за 1 минуту рыхлится 0,45 кв.м × 500 захватов=225 кв.м, а за 1 час рыхлится 225 кв.м × 60 мин = 13500 кв. м или 1,35 га, при вращении коленчатого вала 2 агрегата 1000 оборотов /мин, что соответствует второй скорости вращения вала отбора мощности трактора, и увеличении скорости движения трактора в 2 раза можно удвоить производительность агрегата.
Таким образом, захват почвы на оборот коленчатого вала 2 агрегата зависит от скорости вращения вала отбора мощности через угловой редуктор 6 и скорости движения трактора.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- более высокое качество обработки почвы;
- равномерная глубина обработки верхнего слоя почвы;
- использование во всех климатических зонах, кроме зоны горного земледелия;
- исключение нависания сорной растительности;
- улучшение качества крошения почвы в верхнем слое.