БОРОНА ДИСКОВАЯ ПРИЦЕПНАЯ

Предлагаемая полезная модель относится к машинным технологиям почвообработки.
Дисковые прицепные бороны широко используются в сельском хозяйстве для поверхностной обработки почвы, в том числе для лущения, боронования и других видов обработки. Боронование широко используется для исправления недочетов вспашки, при обработке паров или в других операциях, где также используют дисковые бороны.
Тяжелые дисковые бороны используются для глубокой обработки полей, реализуя при этом приемы и способы основной обработки почвы.
Универсальность дисковых борон при почвообработке вызвала их активную востребованность и, как следствие, породила их обширную номенклатуру.
Легкие почвообрабатывающие дисковые бороны исполняются в навесном варианте, когда при движении трактора по дороге или при разворотах на поле такая борона находится в поднятом над землей состоянии. При рабочем ходе она опускается на почву, диски заглубляются и осуществляют заданный технологический процесс.
Наибольшая часть дисковых борон выполняется в прицепном варианте, тогда борона по дорогам буксируется трактором на опорных транспортных колесах. При работе бороны на поле эти колеса перемещаются вверх, диски бороны погружаются в почву и при движении начинают глубокую (основную) обработку, боронование или лущение.
Известны прицепные дисковые бороны.
Борона (см. кн. «Сельскохозяйственные машины, агрегатируемые с трактором «Кировец», авт.: Г.И.Левитский, А.Ф.Пронин, Г.С.Сверчук,. Издательство: «Высшая школа», 1984, стр.53, рис.29) состоит из рамы, набора батарей, состоящих из сферических дисков, прицепного устройства, транспортных колес, выполненных в виде колесной пары, перемещаемой вверх-вниз при помощи гидроцилиндра для перевода бороны из рабочего положения в транспортное и обратно.
Недостатком такой бороны является то, что диски заглубляются в почву бесконтрольно, глубина обработки почвы не фиксируется и в процессе работы может изменяться в значительных пределах. Это приводит к неравномерности глубины обработки и, в конечном итоге, к плохому качеству почвообработки, что отрицательно сказывается на урожае. Пожнивные остатки наматываются на ось батареи дисков, забивают междисковый промежуток и борона не может выполнять технологический процесс.
Известна борона дисковая комбинированная (см. патент РФ на полезную модель (П.М.) №54482, А01В 21/08 от 2.03.2006) - прототип. Борона содержит раму, диски установленные на автономных стойках с возможностью регулирования угла атаки дисков. Диски установлены параллельными
рядами на балках перпендикулярно направлению движения бороны при почвообработке. Борона снабжена барабаном-выравнивателем почвы и прицепным устройством с демпфирующим механизмом пружинного типа. Сферические диски во втором и/или третьем ряду расположены симметрично относительно центра продольной оси, вогнутой или выпуклой стороной соответственно в противоположные стороны. Борона выполнена в прицепном варианте и снабжена транспортными колесами, которые при почвообработке поднимаются вверх, позволяя дискам заглубляться в почву.
Недостатком такой бороны является неконтролируемое заглубление дисков бороны в почву, неравномерность глубины обработки, что снижает качество работы и повышает расход топлива трактора при чрезмерном заглублении дисков в почву. В связи с тем, что сферические диски только во втором и/или третьем ряду расположены симметрично относительно продольной оси бороны, борону в процессе работы разворачивает в горизонтальной плоскости относительно точки прицепа в ту или иную сторону, что приводит к огрехам в почвообработке.
Целью настоящей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков. В результате достижения вышеуказанной цели был получен технический результат, заключающийся в повышении качества почвообработки и снижении расхода топлива трактором, то есть снижение энергоемкости почвообработки. Это достигается за счет отрегулированной предварительно и фиксированной в процессе работы глубины почвообработки. У бороны отсутствуют разворачивающие боковые силы, а следовательно, отсутствуют и огрехи в почвообработке. Это позволяет сделать возможным обработку почвы за один проход, что дополнительно сберегает энергоресурсы, то есть делает борону энергосберегающей.
Конструктивно указанный технический результат достигнут за счет того, что борона снабжена опорными копирующими рельеф почвы колесами, которые имеют возможность перемещаться вверх-вниз и фиксировать положение дисков в почве на определенной наперед заданной глубине.
Копирующие колеса являются легкосъемными, что делает борону универсальной. Копирующие колеса, находящиеся сзади бороны, снабжены рыхлителями почвы, так как эти колеса уплотняют обработанную почву и рыхлители вспушивают ее. Сферические диски бороны по оси симметрии установлены зеркально в противоположные стороны, что позволяет достигнуть равенства моментов сил в горизонтальной плоскости, а это исключает разворачивающие борону силы. По оси симметрии установлен рабочий орган обрабатывающий огрех почвообработки между дисками по оси симметрии бороны. Каток-выравниватель почвы выполнен спирального типа, причем спирали катка направлены к середине бороны, что дополнительно стабилизирует
направление движения бороны и выравнивает поверхность обработанного поля. Продольные боковины бороны наращиваются съемными консольными балками на которых крепятся копирующие колеса.
Более подробно сущность полезной модели будет описана ниже.
На фиг.1 представлен схематический чертеж предлагаемой бороны с рабочими органами, включающими сферические диски. На фиг.2 представлен профиль борозды полученный бороной: а - с огрехом почвообработки по оси симметрии бороны; б - без огреха по оси симметрии бороны.
Борона дисковая прицепная состоит из 4-х угольной брусчатой рамы 1, на которой размещены параллельные поперечные брусья 2. На брусьях 2 смонтированы рабочие органы, состоящие из стойки 3, на которой с возможностью вращения установлены сферические диски 4. От продольной оси симметрии бороны диски 4 установлены симметрично, зеркально друг другу и повернуты в противоположные стороны с одинаковым углом атаки. Продольные боковые стороны рамы 1, через крепления 5, 6, 7 и 8 имеют спереди и сзади консоли 8, 9, 10 и 11, на которых закреплены копирующие колеса 12, 13, 14 и 15, с механизмом, обеспечивающим вертикальное перемещение копирующих колес. Механизм может быть выполнен, например, в виде винтовой пары 16 с рукояткой 17. Сзади копирующих колес 14 и 15 установлены рыхлители почвы следа колес, например, стрельчатые лапы, долота или любые другие рыхлители 18 и 19. К задним консолям 10 и 11 прикреплен каток-выравниватель почвы, например, спирального типа 20, винтовые спирали 21 которого направлены от краев к центру катка. Борона снабжена также опорными транспортными колесами 22 и 23, размещенными между задним поперечным брусом рамы бороны и катком - выравнивателем почвы 20, способным подниматься вверх и опускаться вниз при помощи гидроцилиндров 24 и 25, штоков 26 и 27 и шарнирных рычагов 28 и 29. Гидроцилиндры 24 и 25 при помощи трубопроводов 30 и 31 соединены с гидросистемой трактора (на фиг.1 не показана). По оси симметрии бороны размещена балка 32 с рабочим органом 33. Борона снабжена прицепным устройством 34 к трактору (трактор на фиг.1 не показан).
Работает борона следующим образом. Прицепным устройством 34 борона соединяется с трактором. К гидросистеме трактора присоединяются трубопроводы 30 и 31 и по ним подается под давлением масло, которое через гидроцилиндры 24 и 25, и через штоки 26 и 27 передает усилие на шарнирные рычаги 28 и 29, которые поворачиваясь опускают опорные транспортные колеса 22 и 23 в положение, показанное на фиг.1 (вид сбоку), приподнимая борону и каток-выравниватель почвы 20 над поверхностью земли, т.е. борона переводится в транспортное положение. В таком состоянии диски 4 и копирующие колеса 12, 13, 14 и 15 бороны также подняты над поверхностью почвы.
Борона готова к транспортированию на место производства работ. Опорные транспортные колеса 22 и 23, размещенные между задним поперечным брусом рамы бороны и катком - выравнивателем почвы позволяют бороне беспрепятственно преодолевать углубления на пути следования бороны, так как они близко расположены к прицепному устройству, а близкое расстояние между опорными транспортными колесами, позволяет транспортировать ее по узким проселочным дорогам.
На рабочем месте, т.е. на поле, борона опускается в рабочее положение, для этого поднимаются вверх опорные транспортные колеса 22 и 23, а борона с дисками 4 опускается на почву. Проверяется правильность установки копирующих колес 12, 13, 14 и 15, для этого их устанавливают на одинаковый уровень в положение, обеспечивающее заданную глубину обработки почвы при помощи винтовой пары 16 рукояткой 17. В процессе рабочего движения бороны вперед все диски бороны заглубляются в почву на заданную глубину до контакта копирующих колес 12, 13, 14 и 15 с почвой. В процессе работы при первом проходе глубиномером (линейкой) определяется полученная глубина обработки почвы и величина погружения копирующих колес и, при необходимости, в регулировку вносится поправка. Так как задние копирующие колеса 14 и 15, идущие по обработанной почве, будут погружаться в нее больше чем передние колеса 12 и 13, поэтому это тоже должно быть учтено регулировкой. При этом вес бороны должен гарантированно обеспечивать заглубление дисков 4. Каток 20 опускается на поверхность почвы и своим весом будет выравнивать обработанную почву. После этого борона полностью готова к производству работ на поле.
В связи с тем, что диски бороны 4 гарантированно находятся на заданной глубине и при помощи копирующих колес 12, 13, 14 и 15 повторяют рельеф почвы, борона обеспечивает почвообработку равномерно по глубине, без ее "всплытия" или чрезмерного погружения, что положительно отражается не только на качестве почвообработки, но и на работе трактора, которая становиться более стабильной по тяговому сопротивлению и работе двигателя трактора. Отсутствуют резкие скачки мощности двигателя, рывки и прочее. Уменьшается динамическая нагрузка на ходовую часть трактора и делается меньшим и более равномерным расход топлива. Борона становится энергосберегающей. Отсутствие у бороны разворачивавших усилий и сбалансированность в поперечной плоскости, исключает ее рыскание, делает борозды правильной формы (см. фиг.2б), а возможная недоработка по оси симметрии бороны (фиг.2а) убирается рабочим органом 33, который может представлять собой сферический диск, закрепленный на балке 32. При этом профиль обработанной почвы будет такой как показан на фиг.2б. Симметричное расположение дисков обеспечивает устойчивое продольное движение
бороны без рыскания и разворачивающего момента. Этому дополнительно способствует и конструкция катка-выравнивателя почвы 20, спирали которого 21 направлены к центру. Это нивелирует гребнистость поля, что делает обработанную поверхность почвы ровной. За копирующими колесами 14 и 15 размещены рыхлители 18 и 19 следа колес, которые вспушивают обработанную дисками и затем прикатанную копирующими колесами 14 и 15 почву. Рыхлителями могут быть различные рабочие органы, так, например, стрельчатая лапа, долото и другие.
Все указанные выше признаки являются существенными и обеспечивают преимущество бороне, а совокупность признаков обеспечивает достижение технического результата. В конце рабочего хода (на краю поля) при развороте или по окончании работы борону переводят в транспортное положение для чего опорные транспортные колеса 22 и 23 опускают вниз до контакта с почвой, как показано на фиг.1, и борону или разворачивают для следующего рабочего прохода, или буксируют на место стоянки.
Полезная модель промышленно применима, может быть изготовлена в условиях завода.