Рабочий орган для прецизионной обработки почвы
WORKING BODY FOR PRECISION TILLAGE

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к рабочим органам для обработки почвы.
Вспашка относится  к основной обработке почвы, которую выполняют плугами, конструкция которых включает культурные, полувинтовые, винтовые  рабочие органы.
Известны рабочие органы, которые в процессе  вспашки укладывают  пласт на сторону или в собственную борозду [Пат. РФ № 188560, МПК А01В 49/02, 2019; Сакун В.А. Закономерности развития  мобильной с/х техники.-М.: Колос, 1994. С.134]. Гладкая вспашка,  при которой пласт укладывается в свою борозду, способствует  образованию  слитной и выровненной поверхности без свальных гребней и развальных борозд.
Первым известным орудием для гладкой вспашки был конный плуг[Pat. USA № 2125036. Plow / C.S. Stewart.-July 26, 1938]. Функцию отвала в данном плуге выполняет кожух, изготовленный в виде вырезной цилиндрической трубы, которая в передней части имеет горизонтальную режущую кромку, а в верхней - развитое крыло, перпендикулярное  движущемуся почвенного потоку. К днищу прикреплена установленная под углом полоса, которая должна давить на боковую грань пласта, заставляя его двигаться по трубе и укладываться обернутым в собственную борозду.
В 1962 году в США предложен однопластовый тракторный плуг[Pat. USA № 3063506. Plow / W.R. Bertelsen.-Nov. 13, 1962.]. Рабочий орган  плуга выполнен в виде скрученного на l80коробчатого лотка с двумя  криволинейными стенками и днищем. В данной конструкции через отверстия в боковинах лотка предусматривалось подавать сжатый воздух для уменьшения сил трения.
Первым работоспособным плугом, изготовленным в 1972 году фирмой «Аллис Чалмерс»   и осуществляющим оборот пласта в собственной борозде, был  симметричный фронтальный плуг американских инженеров Л. Кауфмана и Д. Тоттена [Kaufman L.C., Totten D.C. Development of the inverting moldboard plow. Transactions of the ASAE. - 1972 - №1. - С.55-60.].
В тоже время существующие конструкции фронтальных (полнооборотных плугов) энергоемки и не обеспечивают беспрепятственное прохождение почвы через рабочие органы плуга, поскольку оборот пласта происходит при его перемещении по дну борозды в условиях повышенного трения и  в стесненных условиях.
Известен плуг полнооборотный модульный  Андриксона А.Н  [Пат. РФ № 2683234, МПК А01В 15/08, 2018. Плуг полнооборотный модульный со стабилизаторами  движения  / Андриксон  А.Н.-Опубл. 11.10.2018, №29], содержащий лемешно-отвальную поверхность и направляющую доску.
К недостаткам известного устройства  для обработки почвы  можно отнести большую энергоемкость процесса.
Известен  рабочий орган  в виде  усеченного  цилиндрического отвала (прототип),  снабженный направляющей доской переменного сечения, связывающей крайнюю  левую точку горизонтального диаметра передней части и нижнюю точку бороздного обреза цилиндрического отвала, жестко закрепленной  на отвале [Пат. РФ № 2714243  МПК А01В49/00. Плужный корпус для обработки почвы / А.Ю. Измайлов, Я.П. Лобачевский, А.С. Дорохов, З.А. Годжаев, С.И. Старовойтов, Б.Х. Ахалая, В.М. Коротченя.- Опубл.13.02.2020. Бюл.5].
Предварительные испытания  данного рабочего органа выявили  нарушения беспрепятственного прохождения почвенного пласта.
Технической задачей изобретения является повышение технологической надежности  процесса.
Поставленная техническая задача достигается тем, рабочий орган для прецизионной обработки почвы, содержащий усеченный цилиндрический отвал, направляющую доску, сталкиватель и стойку, согласно изобретению, отвал выполнен составным, основная часть которого произведена из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, а режущая кромка  является сменной и металлической, обеспечивающей резание почвенного слоя со скольжением.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1  представлен вид сбоку рабочего органа для прецизионной обработки почвы, на фиг.2  - вид сверху, на фиг.3 – разрез рабочего органа для прецизионной обработки почвы.
Рабочий орган для прецизионной обработки почвы  включает усеченный цилиндрический отвал 1, расположенный под  углом 3...4 градуса ко дну борозды,  направляющую доску  2, режущую кромку 3,  стойку 4, башмак 5 и сталкиватель 6.
Расположение усеченного цилиндрического отвала 1  под углом 3...4 градуса ко дну борозды позволяет исключить трение внешней нижней поверхности цилиндрического отвала 1 о дно борозды. Направляющая  доска 2 переменного сечения связывает крайнюю левую точку горизонтального диаметра передней части и нижнюю точку бороздного обреза цилиндрического отвала 1. Усеченный цилиндрический отвал 1 и направляющая доска 2 переменного сечения выполнена из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.  К стойке 4 прикрепляется башмак 5. Отвал 1 крепится к башмаку  5 с помощью  крепежных метизов  с потайной головкой.
Направляющая доска 2  предназначена для оборота пласта и для ужесточения конструкции отвала.  Режущая кромка 3 прикрепляется с цилиндрическому отвалу с помощью крепежных метизов с потайной головкой. Режущая кромка 3  выполнена из стали 65Г. Профиль режущей кромки 3 обеспечивает резание почвенной массы со скольжением.
Устройство работает следующим образом.
В процессе вспашки режущая кромка 3 цилиндрического отвала 1 отрезает пласт почвы, который имеет форму полукруга. Резание почвенной массы режущей кромкой 3 цилиндрического отвала 1 осуществляется со скольжением, что обеспечивает принудительный  сход растительной массы в случае неперерезания растительных остатков.
Контакт  пласта почвы с направляющей 2 переменного сечения цилиндрического отвала 1 обеспечит его оборот против часовой стрелки. Энергоемкость  оборота пласта, сечение которого имеет форму полукруга, меньше, чем энергоемкость оборота пласта, сечение которого имеет форму прямоугольника. Пласт практически не поднимается над дном борозды. На момент окончания взаимодействия  цилиндрического отвала 1 и пласта, пласт занимает вертикальное положение. В этом положении на него оказывает влияние сталкиватель 6, укладывающий пласт в свою борозду.
Использование данного изобретения позволит повысить технологическую надежность процесса.