БОРОНА ДИСКОВАЯ

Полезная модель «Борона дисковая» относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к дисковым орудиям, предназначенным для поверхностной обработки почвы, и может быть использована в почвообрабатывающих орудиях.
1
1
1
1
По Патенту на полезную модель №94404 известна «Борона дисковая» [1], включающая раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями. На брусьях смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, которые имеют угол атаки и угол наклона к вертикали. Диски первого ряда расположены симметрично на брусе в равном количестве слева и справа от продольной оси симметрии и направлены выпуклостью сферы диска к продольной оси симметрии. Два средних диска смещены от оси симметрии в левую и правую стороны от этой оси на величину b/2. Диски второго обращены выпуклостью в правую или левую сторону и установлены так, что средний диск, расположенный рядом с осью симметрии, смещен от нее в сторону выпуклости соседнего диска на величину (0,5±0,1)b. Диски третьего ряда обращены выпуклостью в противоположную сторону относительно дисков второго ряда и образуют с ним первый парный ряд дисков, при этом средний диск этого ряда смещен от оси симметрии в сторону выпуклости соседнего диска в этом ряду также на величину (0,5±0,1)b. В последующем парном ряду диски установлены соответственно противоположно относительно дисков предшествующего парного ряда, а средние диски в этих рядах смещены от оси симметрии бороны в сторону вогнутости сферы соседнего диска соответственно в каждом ряду на величину (1,3±0,2)b, при этом расстояние между соседними дисками в рядах b=5b, a
1=
n
n
2
2
b√4hsinα(2Rcosβ-h/cosβ),
1
где b - ширина полосы почвы, обрабатываемой одним диском;
R - радиус диска;
n
h - допустимая высота продольного гребня;
ά - угол атаки;
β - угол наклона диска к вертикали.
Аналог [1] интенсивно измельчает почву и пожнивные остатки.
Недостатком аналога [1] является избыточное перемещение почвы каждым рядом, а особенно четвертым и пятым, которые перемещают подрезанные предыдущими рядами пласты почвы, что приводит к увеличению энергоемкости процесса обработки почвы.
ч
По патенту на изобретение №2292695 известна «Борона дисковая» [2], содержащая раму с поперечными балками, на которых на равных расстояниях, во втулках, консольно, с возможностью синхронного изменения угла атаки дисков в каждом ряду, на индивидуальных стойках, наклонно к горизонтали, на осях установлены сферические диски, обращенные вогнутостью в сторону направления движения и ориентированные идентично в каждом ряду. Борона содержит четыре ряда дисковых рабочих органов, при этом вогнутость дисков каждого последующего ряда противоположна вогнутости дисков предыдущего ряда, причем диски четных рядов смещены относительно предыдущих рядов на расстояние Δ=2t±0,1 В,
где t - частное от деления междискового расстояния в ряду L на количество рядов n;
D - диаметр диска;
3
а диски третьего смещены относительно дисков предыдущего ряда на расстояние Δ=t±0,1 D.
В формуле изобретения аналога [2] определены условия, при которых борона дисковая движется прямолинейно, а следовательно, качественно выполняет техпроцесс.
Недостатком аналога [2] является четырехрядное расположение дисковых рабочих органов. Перемещение почвы каждым рядом, а особенно четвертым, который перемещает подрезанные предыдущими рядами пласты почвы, приводит к увеличению энергоемкости процесса обработки почвы.
Известна и является прототипом «Борона дисковая» [3] по Патенту на полезную модель №83890, содержащая раму с поперечными балками, на которых с возможностью изменения угла атаки дисков в каждом ряду, на стойках, наклонно к горизонтали, с возможностью вращения установлены сферические диски, обращенные вогнутостью в сторону направления движения и расположенные в три ряда, отличающаяся тем, что на первом ряду установлены лево- и правооборачивающие дисковые рабочие органы, зеркально расположенные относительно продольной оси, сферические диски второго и третьего рядов ориентированы идентично в каждом ряду, при этом вогнутость дисков третьего ряда противоположна вогнутости дисков второго ряда, а стойки дисковых рабочих органов выполнены дугообразными из пружинной стали и шарнирно закреплены на поперечных балках рамы.
Прототип [3] имеет 3 ряда дисковых рабочих органов, что снижает энергоемкость процесса обработки почвы, но наличие условия «сферические диски, обращенные вогнутостью в сторону направления движения», предполагает угол атаки дисков более 45°, что увеличивает энергозатраты на обработку почвы.
Борона дисковая [3] (прототип) относится к орудиям несимметричного типа. Для исключения увода бороны дисковой [3] в сторону и повышения качества ее работы, требуются определенные условия, при которых указанная борона будет стабильно держать курсовую устойчивость.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение энергозатрат на обработку почвы и повышение качества работы бороны дисковой.
Задача решается тем, что борона дисковая, содержащая раму с поперечными балками, на которых посредством индивидуальных стоек, в три ряда, расположены сферические диски, установленные рабочей поверхностью под острым углом атаки к направлению движения. На первом ряду установлены лево- и правооборачивающие дисковые рабочие органы, зеркально, вразвал расположенные относительно продольной оси, а вогнутость дисков третьего ряда противоположна вогнутости дисков второго ряда, при этом ближайшие к продольной оси диски второго и третьего рядов направлены вогнутостями к этой оси. Сферические диски могут иметь наклон к горизонтали. Каждый сферический диск каждого обрабатывает свою полосу почвы, при этом обработанные полосы на поверхности почвы взаимно перекрываются. Индивидуальные стойки рабочих органов могут жестко крепиться на несущих балках рамы. Индивидуальные стойки рабочих органов могут шарнирно крепиться на несущих балках рамы. Группа рабочих органов в каждом ряду может синхронно изменять угол атаки посредством перемещения и фиксации траверсы. Сферические диски на индивидуальных стойках могут устанавливаться с возможностью вертикального и горизонтального перемещения. Борона дисковая может иметь каток (катки), спереди и/или сзади бороны. Каток (катки) шарнирно, посредством пружинных элементов и/или рычагов, присоединяется к раме бороны, при этом рама способна опираться на каток. Путем изменения положения прицепа может регулироваться глубина обработки почвы. Рама в рабочем и/или транспортном положении опирается на колеса шасси.
Техническим результатом заявляемой полезной модели «Борона дисковая» является снижение энергозатрат на обработку почвы и повышение качества работы бороны дисковой.
Технический результат достигается тем, что:
- На бороне дисковой, содержащей раму с поперечными балками, на которых посредством индивидуальных стоек, в три ряда, расположены сферические диски, установленные рабочей поверхностью под острым углом атаки к направлению движения.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа [3] тем, что сферические диски установлены рабочей поверхностью под острым углом атаки к направлению движения. Как показывает практика работы заявляемой полезной модели, для качественного выполнения техпроцесса достаточен угол атаки до 30°. Это отличие снижает энергозатраты на обработку почвы и снижает комковатость обработанной почвы, что повышает качество работы бороны дисковой.
- Сферические диски могут иметь наклон к горизонтали. Такое исполнение бороны дисковой способствует самоочищению сферических дисков. Это снижает энергозатраты на обработку почвы и повышает качество обработки почвы.
- Каждый сферический диск каждого обрабатывает свою полосу почвы, при этом смежные обработанные полосы на поверхности почвы взаимно перекрываются. Это условие повышает качество работы бороны дисковой и снижает энергозатраты на обработку почвы.
- Индивидуальные стойки рабочих органов жестко закреплены на несущих балках рамы. При работе бороны дисковой в оптимальных условиях жесткое крепление стоек позволяет выдерживать заданную глубину обработки. Это повышает качество работы бороны дисковой.
- Индивидуальные стойки рабочих органов могут шарнирно крепиться на несущих балках рамы. Группа рабочих органов в каждом ряду может синхронно изменять угол атаки посредством перемещения и фиксации траверсы.
Это позволяет установить оптимальный угол атаки дисков каждого ряда, что снижает энергозатраты на обработку почвы и повышает качество обработки почвы.
- Сферические диски на индивидуальных стойках могут устанавливаться с возможностью вертикального и горизонтального перемещения. Отличие предусматривает установку дисков на подпружиненной стойке. При обработке пересушенных почв сферические диски, установленные с возможностью вертикального и горизонтального перемещения, работают с эффектом вибрации, что нивелирует тяговое сопротивление трактора. Вибрация способствует измельчению комков почвы. Это снижает энергозатраты на обработку почвы и повышает качество обработки почвы.
- Борона дисковая может иметь каток (катки), спереди и/или сзади бороны, которые шарнирно, посредством пружинных элементов и/или рычагов, присоединены к раме бороны, при этом рама способна опираться на каток. Установка катка на борону дисковую предназначена для дополнительного крошения почвы, что повышает качество работы бороны дисковой. При опоре рамы в рабочем положении на каток или колеса шасси и регулировкой положения прицепа борона дисковая уменьшает глубину обработки. Такая регулировка снижает энергозатраты на обработку почвы и повышает качество обработки почвы.
На Фиг.1 показана схема заявляемой бороны дисковой. Угол α находится в пределах от 0 до 30°, что соответствует формуле полезной модели. Стрелками на схеме показаны ближайшие к продольной оси диски второго и третьего рядов, которые направлены вогнутостями к этой оси.
Работает борона дисковая следующим образом.
При опускании на почву и движении Бороны дисковой, содержащей раму с поперечными балками, на которых посредством индивидуальных стоек, в три ряда, расположены сферические диски, установленные рабочей поверхностью под острым углом атаки к направлению движения, имеющие наклон к горизонтали, заглубляются в почву. Каждый сферический диск каждого ряда обрабатывает свою полосу почвы, при этом обработанные полосы на поверхности почвы взаимно перекрываются. Установленный каток дополнительно крошит почву. При отклонении от прямолинейности движения бороны дисковой на той стороне первого ряда дисков, где установлены лево- или правооборачивающие дисковые рабочие органы, которая опережает ход бороны дисковой, увеличивается угол атаки дисков. Сопротивление этой половины дисковой бороны увеличивается, борона возвращается в прямолинейное положение.
По окончании работы борона дисковая переводится в транспортное положение, рама с рабочими органами опирается на прицеп и на колеса шасси. Если борона дисковая исполнена в навесном варианте, то в транспортное положение она переводится навесным устройством трактора.