АКТИВНЫЙ ПРОПАШНОЙ АГРЕГАТ
ACTIVE INTER-ROW TILLER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы.
Известен агрегат комбинированный почвообрабатывающий (патент РФ №2343657, А01В 35/00, 49/02, 2009 г.), содержащий раму с системой навески, опорные колеса с механизмом регулировки глубины обработки, дисковые батареи, плоскорежущие рабочие органы, транспортные колеса с гидрофицированным механизмом подъема и шлейф прикатывающих средств.
Недостатком известного устройства являются большие энергетические затраты на приведение в движение в рабочем положении этого громоздкого агрегата.
Известно комбинированное орудие обработки почвы (патент РФ №2340137, А01В 49/02, 19/10, 2008), агрегатируемое с имеющим навесную систему трактором. Включает раму и зубовую борону. Орудие имеет ударное устройство, кронштейны и опорно-приводные колеса.
Недостатком известного устройства являются большие энергетические затраты на пахоту. Трактору приходится срезать пласты почвы, которые поросли корнями и ссохлись.
Известен дисковый почвообрабатывающий агрегат (патент РФ №2313205, А01В 21/08, 49/02, 2007). Агрегат содержит приспособленную для присоединения к тяговому средству раму с продольными и поперечными брусьями. На брусьях фронтально по всей ширине захвата, образуя парные ряды, закреплены стойки с дисками выпукло-вогнутой формы. Диски установлены с возможностью вращения и регулирования угла атаки. Оси дисков наклонены к плоскости поверхности земли, которая близка к горизонтальной под острым углом так, что выпуклые стороны повернуты к поверхности земли.
Недостатком этого устройства является его громоздкость. Рабочие органы приводятся в движение от тягового усилия трактора, что для такого большого агрегата требует хорошего сцепления с почвой и больших энергетических затрат.
Известно прицепное комбинированное почвообрабатывающее орудие (патент РФ №2310304, А01В 49/02, 2007), в которое входит сница, опорные колеса, рама, спаренные диски на пружинах, с-образных стойках, рыхлители с лапами. Лапы рыхлителей снабжены двухсторонними трехгранными клиньями с гранями. Грани клиньев снабжены полушаровыми выступами.
Недостатками известного устройства является то, что оно неактивно, т.е. прицепное. На влажном грунте диски забиваются и их трудно чистить. На твердой (высохшей) поверхности диски недостаточно заглубляются. Нет переворачивания пластов почвы. Большие энергетические затраты на срезание пласта земли.
Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (патент РФ №2301511, А01В 49/02, 2007), содержащий почвообрабатывающий агрегат, включающий трактор с передними и задними навесными устройствами и рамами. На рамах расположены опорные колеса, механизмы регулировки глубины обработки, плоскорежущие лапы со стойками, дисковые батареи и барабан.
Известен самоходный почвообрабатывающий агрегат (патент РФ №2101895, МПК А01В 51/02, 1998), включающий самоходное шасси, навесные орудия, гидроцилиндры подъема и опускания навесных орудий (прототип).
Недостатками прототипа являются:
1. Необходим большой трактор для осуществления тянущих (срезающих почву) усилий. Прицепные агрегаты энергозатратные.
2. Агрегаты не имеют самостоятельного хода. Не позволяет при одном проходе совмещать технологические операции обработки земли, такие как пахота, культивирование, боронование, сев, прикатывание. Громоздкий при работе и транспортировке. Трудности при присоединении и рассоединении.
3. Не делает отвал земли (при пахоте под зиму).
4. На влажном и травянистом грунте забивается и трудно поддается очистке.
5. Низкая надежность системы, низкая скорость обработки почвы, большие затраты на топливо, низкая культура труда.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении качества обработки почвы.
Технический результат достигается тем, что активный пропашной агрегат включает самоходное шасси, навесные орудия, гидроцилиндры подъема и опускания навесных орудий, согласно изобретению шасси имеет два ведущих моста и один ведуще-рулевой мост, гидравлические цилиндры с упорами, платформы для крепления навесных орудий: переднюю, среднюю, среднюю, вращающуюся в горизонтальной и вертикальной плоскостях, заднюю и среднюю выдвигающуюся, среднюю невыдвигающуюся вращающуюся балки, валы отбора мощности, причем все платформы выполнены с возможностью выдвижения и снабжены соответствующими сцепками, механизмами подъема-опускания навесных агрегатов и механизмами их привода в движение, при этом задняя платформа снабжена поворотным механизмом с креплением на подвижном рычаге заднего навесного агрегата, средняя вращающаяся балка снабжена лебедкой, смонтированной на вращающейся платформе.
Навесное орудие выполнено в виде рамы с одной или несколькими осями, на которых смонтированы орудия обработки почвы в виде прямых, наклонных, вогнутых, вогнутых или наклонных с фигурными вырезами дисков без плуга или с плугом, укрепленным рядом с дисками, причем диски смонтированы с возможностью вращения посредством валов и редукторов вала отбора мощности или от гидропривода самоходного шасси.
Орудия имеют лапы культиватора или плоскорез, причем на рамах орудия закреплены упорные колеса.
Навесные орудия имеют в качестве правого и левого крыла дополнительные навесные орудия, которые прикреплены гидравлическими цилиндрами подъема и опускания.
Изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид агрегата сбоку и спереди, фиг.2 - двухосное навесное орудие и варианты орудий обработки.
На фиг.1а изображен активный пропашной агрегат (АПА) 1, состоящий из двигателя 2, кабины 3, силовых (тяговых) колес 4, силовых и рулевых колес 5, передней сцепки 6.1, задней сцепки 6.2, передней выдвигающейся платформы 7, средней выдвигающейся платформы 7.1, среднего вала отбора мощности 7.2, переднего вала отбора мощности (ПВОМ) 8, средней невыдвигающейся вращающейся балки 9, средней выдвигающейся балки 10, передних силовых гидравлических цилиндров 11 с фиксатором 11.1, поворотной платформы 12, средней платформы 13, задней платформы 14, заднего вала отбора мощности (ЗВОМ) 15, поворотного механизма 15.1, лебедки 16, поворотного рычага крепления 17, заднего навесного орудия 18, среднего навесного орудия 19, опорные колеса 20, цилиндры подъема 21, привод 22, навесное орудие на вращающейся платформе 23, опорные колеса 24, цилиндры подъема 25, привод 26, задняя выдвижная балка 27, заднее навесное орудие 28, опорные колеса 29, цилиндры подъема, опускания 30, привод 31, отвалы 32, навесное орудие в виде крыльев 33 (правое и левое), цилиндры подъема 34, силовой шарнир 35, рессоры 35.1, средняя сцепка 35.2, вращающаяся платформа лебедки 35.3.
На фиг.2а изображено двухосное навесное орудие 36, содержащее опорные колеса 37, крепящиеся на поворотных вилках 38, крепящихся на силовой раме 39, на которой находятся корпусы подшипников 40, на которых крепятся оси 41, 42, на которых находятся диски 43 и редукторы приводов осей 44, 45.
На фиг.2б, в изображен вариант вогнутого диска с фигурными вырезами. На фиг.2г - вогнутый или обычный диск с лемешным плугом с отвалом; на фиг.2д - корпус плуга; на фиг.2е, ж, з - рабочие органы (лапы) малого культиватора, среднего (большого) и плоскореза. На фиг.2и - вариант крепления лапы, где 46 лапа, 47 упругий держатель, пружина 48, шарнир 49. На фиг.2к изображен вариант схемы расположения лап культиваторов. На фиг.2л вариант диагонального расположения на раме 39 плугов 50 с ножом 51. На фиг.2м - вариант следа от дисков прямых. На фиг.2н - след от наклонных дисков (подрез почвы).
Устройство работает следующим образом.
1. AHA может двигаться взад, вперед и осуществлять повороты.
2. Осуществление пахоты с отвалом. На средней платформе 13 поставлены диски прямые, они разрезают почву (все диски принудительно вращаются согласованно со скоростью движения АПА). На вращающейся платформе 12 на навесном агрегате 23 находятся наклонные диски, подрезающие почву. На задней платформе 14 агрегат 28 с дисками прямыми или фигурными вогнутыми с плугами 32. При пахоте с дополнительной обработкой почвы диски с отвалами могут быть установлены на поворотную платформу 12, а на задней платформе вогнутые фигурные диски и плоская борона 18. При подъеме агрегатов и холостом прогоне (вращении) диски легко чистятся (особенно на высоких оборотах).
3. При дополнительной подготовке земли, например, под свеклу рабочие органы (диски), вращающиеся от вала отбора мощности через приводы 31, 26, 22, 15, 8, могут вращаться быстрее, чем необходимо для движения, тем самым почва больше измельчается (каждый привод имеет возможность задать свое число оборотов).
4. При осуществлении посева к задней сцепке 6.2 присоединяется сеялка.
5. При использовании обычных плугов, культиваторов, плоскорезов и т.д. они крепятся стандартным образом к передней сцепке 6.1, к средней сцепке 35.2 или к задней сцепке 6.2 и АПА движется в обратном направлении.
6. Для дополнительной обработки (измельчении) земли рабочий орган навесных орудий посредством платформы 12 поворачивается на заданный угол атаки.
7. В транспортном положении рычаг крепления 17 вместе с рабочим органом 18, поворотным механизмом 15.1 помещается на балку 27, цилиндры 30, 25, 21 поднимают навесные агрегаты от зацепления с землей.
8. При необходимости можно навесить дополнительные орудия обработки на выдвигающиеся (с помощью соответствующих цилиндров) балки 27, 10, 7, 7.1. При использовании АПА в качестве транспортной системы (с тележкой) все эти балки (без навесных орудий) принимают свои минимальные размеры (сдвигаются). Вместо длинной балки 9, 10 может устанавливаться короткая балка 9, 10. Поворот также может осуществляться посредством притормаживания правых и левых колес (при движении без балки, на которой находится рулевой мост).
9. При использовании боковых крыльев навесных агрегатов 33 они поднимаются и опускаются цилиндрами 34.
10. При движении по сильно пересеченной местности гидравлические цилиндры 11 включаются в плавающее положение и посредством шарнира 35 навесные орудия АПА 1 копируют местность.
11. Для осуществления подвеса навесных орудий 19, 23 АПА 1 с помощью цилиндров 11 поднимает балку 9,10 над навесным орудием, а затем опускает на них крепление. При снятом креплении 11.2 цилиндры 11 опускаются и стопорятся фиксатором 11.1. Вал из шарнира 35 вытаскивается и АПА становится более компактным.
12. С помощью лебедки 16 (и поворотного механизма 35.3) осуществляется подтаскивание навесных агрегатов для установки (на опорных колесах 20, 24, 29, которые также регулируют глубину проникновения рабочих органов навесных агрегатов в почву).
По сравнению с прототипом предлагаемая система обеспечивает следующие преимущества:
1. Активный пропашной агрегат является самоходной системой, позволяющей самостоятельно транспортировать навесные агрегаты до поля и на самом поле отдельно или одновременно выполнять последовательность технологических операций пахоты, культивирования, боронование, сев и т.д., что существенно снижает затраты на топливо, время, количество персонала и единиц техники. Активные (вращающиеся) орудия обработки позволяют делать их компактными, легкими и менее металлоемкими. Система гидропривода рабочих органов позволяет точно регулировать режим.
2. Предлагаемая система при выполнении даже самой тяжелой операции пахоты (как и других операций) использует активную обработку почвы, т.е. вначале поверхность обрабатываемой земли режется, тем самым убираются горизонтальные сцепления частей поверхности, разрезаются соединяющие землю остатки стеблей. Далее земля наклонно подрезается, тем самым уменьшается сцепление отрезанных пластов с обрабатываемой поверхности и затем опять же вращающимися вогнутыми дисками пласт отрывается от земли, а отвалом плуга допереворачивается, при этом используя гравитационную силу (тяжести) самих агрегатов, остроту (высокое разрезающее давление), низкое сопротивление на движение дисков, которые сами дают при вращении толкающий (тяговый) эффект. Это все приводит к существенному уменьшению затрат на топливо, т.е. повышается эффективность работы.
3. Удобство транспортировки, комбинирование агрегатов, возможность обеспечения эффективной работы большей мощности двигателя, возможность использования различного набора орудий и их сочетаний, возможность увеличения широты захвата и, наоборот, уменьшение при трудных почвах, копирование почвы, компактность при транспортных и других операциях делает предлагаемый активный пропашной агрегат средством высокой культурной работы.