ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ
TILLAGE TOOL

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для глубокого рыхления почвы.
Известен рыхлитель чизельный РЧН-4,5, содержащий раму со смонтированными на ней прямыми стойками (Сельскохозяйственная техника: Кат., т. 1 «ТЕХНИКА ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА». - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005, - 292 с).
У орудий данного типа недостаточное качество рыхления почвы.
Также известен плуг-рыхлитель, содержащий раму с навесным устройством, рыхлительные корпуса, дисковые ножи и опорные колеса с механизмом регулирования глубины обработки (Каталог "Сельскохозяйственная техника", т. 1, М, 1991, с. 139).
Недостатком описанного аналога является невысокое качество обработки почвы из-за забиваемости орудия.
Наклонная стойка повышает качество рыхления почвы, но, как и с прямой стойкой, у орудия наблюдается забиваемость пожнивными остатками. Продольное увеличение расстояния между рабочими органами приводит к повышению длины МТА, что снижает его технологическую производительность.
Известно почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с левосторонними и правосторонними наклонными рабочими органами, установленными на ней попарно друг за другом, отличающееся тем, что рабочие органы образуют поперечные ряды, в которых правосторонние и левосторонние наклонные рабочие органы установлены попарно, таким образом, что их наклонные поверхности обращены навстречу друг другу, при этом в первом поперечном ряду размещена одна пара рабочих органов, в последующих, за исключением последнего, - по две пары рабочих органов, расположенных на раме симметрично относительно продольной оси орудия, а в последнем поперечном ряду установлено по одному правостороннему и одному левостороннему рабочим органам, размещенным таким образом, что их наклонные поверхности обращены в направлении от продольной оси орудия (патент РФ №2431953, МПК A01B 13/08, опубл. 28.10.2011. Бюл. №30).
Техническим недостатком орудий с данным расположением рабочих органов является повышенное тяговое сопротивление из-за работы части рабочих органов с пересекающейся зоной деформации почвы от долота.
Наиболее близким по техническому решению к заявляемому изобретению является выбранное в качестве прототипа почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с попарно установленными левосторонними и правосторонними наклонными рабочими органами, на которых закреплены долота с наклонными ножами, причем высота линии гиба наклонной части и ее горизонтально составляющая длина на поперечную плоскость равны 1/4 междуследия рабочих органов (патент RU №2107414 от 27.03.1998, Почвообрабатывающее орудие).
Техническим недостатком описанного аналога является то, что в данном орудии неоптимизированно расположение рабочих органов в продольной плоскости, что определяет его тяговое сопротивление и габариты.
Задача: оптимизация конструкции почвообрабатывающего орудия для глубокого рыхления.
Технический результат: улучшение эксплуатационно-технологических показателей МТА, в частности снижение тягового сопротивления и габаритов орудия.
Заявленное конструктивное выполнение позволяет оптимизировать конструкцию почвообрабатывающего орудия, что в конечном итоге приводит к снижению тягового сопротивления и его габаритов.
Согласно изобретению указанный технический результат достигается почвообрабатывающим орудием, содержащим раму с попарно установленными левосторонними и правосторонними наклонными рабочими органами, на которых закреплены долота с наклонными ножами, а высота линии гиба наклонной части и ее горизонтально составляющая длина на поперечную плоскость равны 1/4 междуследия рабочих органов, при этом в парном рабочем органе носок заднего долота стоит в поперечно-вертикальной плоскости передней грани первой стойки, в свою очередь, носок переднего долота отстоит от носка заднего долота впереди идущей пары рабочих органов, при этом зоны деформации, образованные на носке долота, не пересекаются и не достигают вертикальной части впереди идущего рабочего органа.
Отклонения от заданного конструктивного выполнения приводит или к наложению силовых потоков распространения конусов деформации или к увеличению расстояния между рабочими органами в продольной плоскости, что соответственно влияет на тяговое сопротивление и габариты орудия. Следовательно, совокупность представленных существенных признаков определяют заявленный технический результат.
Технология глубокой обработки почвы определяется глубиной обработки - более 24 см (СТО АИСТ 001-2010 Агротехническая оценка сельскохозяйственной техники. Термины и определения. С.11).
Величина зоны деформации почвы определяется глубиной обработки почвы, которая так же ограничивается критической глубиной рыхления, находящейся в пределах 34…36 см и определяемой, главным образом, шириною долота, для нашего случая 5 и более сантиметров (Труфанов В.В. Глубокое чизелевание почвы / Всесоюз. акад. с.-х. наук имени В.И. Ленина. - М.: Агропроиздат, 1989, 140 с).
Исполнение почвообрабатывающего орудия для глубокой обработки почвы поясняется фиг. 1 - фиг. 5.
На фиг. 1 изображена пара рабочих органов почвообрабатывающего орудия, вид сбоку.
На фиг. 2 изображена пара рабочих органов почвообрабатывающего орудия, вид спереди.
На фиг. 3 показана технологическая схема рыхления почвы почвообрабатывающим орудием, вид сбоку.
На фиг. 4 показана технологическая схема рыхления почвы почвообрабатывающим орудием, вид спереди.
На фиг. 5 показана технологическая схема рыхления почвы почвообрабатывающим орудием, вид сверху.
max
Почвообрабатывающее орудие состоит из рамы (условно не показана), на которой попарно установлены левосторонние 1 и правосторонние 2 наклонные стойки с внутрипочвенным гибом. На каждом рабочем органе закреплено долото 3 и наклонный нож 4. Высота линии гиба 5 наклонной части и ее горизонтально составляющая длина на поперечную плоскость равны 1/4М (междуследия пар рабочих органов). Причем в парном рабочем органе носок заднего долота 6 стоит в поперечно-вертикальной плоскости передней грани 7 первой стойки. В свою очередь, носок переднего долота 8 отстоит от носка заднего долота 9 впереди идущей пары рабочих органов, так что их зоны 10 распространения в виде усеченного конуса деформации не пересекаются и не достигают вертикальной части 7 впереди идущего рабочего органа при максимальном заглублении h.
Почвообрабатывающее орудие для глубокой обработки почвы работает следующим образом.
Пример 1. Глубокая обработка до критической глубины резания.
max
Технологический процесс работы почвообрабатывающего орудия сводится к рыхлению от долот 3 и подрезанию почвы наклонными ножами 4 рабочих органов 1 и 2. Деформация почвы от долот происходит в виде усеченного конуса 10. Граничные параметры расположения долот 6, 8, 9 обусловлены беспрепятственным распространением зон деформации 10, без пересечения их энергетических потоков и не достигают вертикальной части 7 впереди идущего рабочего органа при максимальном заглублении h=34…36 см. Отклонения от заданного конструктивного выполнения приводит или к наложению силовых потоков распространения конусов деформации или к увеличению расстояния между рабочими органами в продольной плоскости, что соответственно влияет на тяговое сопротивление и габариты орудия. Поэтому габариты орудия определяются зоной распространения деформации для принятой максимальной глубины рыхления согласно техническим характеристикам орудия.
Пример 2. Глубокая обработка более критической глубины резания.
max
Технологический процесс работы почвообрабатывающего орудия сводится к рыхлению от долот 3 и подрезанию почвы наклонными ножами 4 рабочих органов 1 и 2. Деформация почвы от долот происходит в виде усеченного конуса 10. Граничные параметры расположения долот 6, 8, 9 обусловлены беспрепятственным распространением зон деформации 10, без пересечения их энергетических потоков и не достигают вертикальной части 7 впереди идущего рабочего органа при максимальном заглублении h=45 см. В данном случае нарастание конуса деформации ограничивается величиной критической глубины резания, т.е. дальнейшее увеличение глубины не приводит к изменению величины конуса деформации. Таким образом, отклонения от заданного конструктивного выполнения для глубины, равной критической глубине рыхления, приводит или к наложению силовых потоков распространения конусов деформации или к увеличению расстояния между рабочими органами в продольной плоскости, что соответственно влияет на тяговое сопротивление и габариты орудия. Поэтому габариты орудия определяются зоной распространения деформации для глубины, равной критической глубине резания.
Заявляемое почвообрабатывающее орудие позволяет улучшить эксплуатационно-технологические показатели МТА, в частности снижение тягового сопротивления и габаритов орудия.