ЩЕЛЕВАТЕЛЬ-ПЛОСКОРЕЗ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям, предназначенным для предпосевной обработки почв с максимальным сохранением стерни и других пожнивных остатков, для паровой и осенней обработки почвы, обработки стерни, для подрезки и уничтожения сорняков, измельчения пожнивных остатков.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве ближайшего аналога, является «Культиватор-плоскорез» согласно патенту на изобретение RU № 2437262 МПК А01В 35/00, А01В 49/02, дата подачи заявки 29.06.2010. Культиватор-плоскорез содержит присоединительное устройство, шарнирно сопряженные центральную и боковые секции с рамами и плоскорезными лапами, опорно-транспортные колеса и механизмы перевода из рабочего положения в транспортное и обратно. Расстояние от нижней плоскости балок рамы, несущих лапы, до опорной плоскости лап составляет 0,65…0,85 ширины междуследия лап, превышающего максимальную глубину обработки лапами не более чем в 6 раз, а центральная секция снабжена ограничителями поворота в поперечно-вертикальной плоскости боковых секций рамы при их рабочем положении до уровня, параллельного плоскости центральной секции рамы. На центральной секции сзади плоскорезных лап, размещенных снаружи опорно-транспортных колес, могут быть установлены глубокорыхлящие рабочие органы, например щелерезы, а сзади лап центральной и боковых секций - подпружиненные катки.
К недостаткам ближайшего аналога относятся следующие.
Во-первых, на всю ширину захвата культиватора-плоскореза установлено всего два щелереза на центральной секции рамы сзади плоскорезных лап, размещенных снаружи опорно-транспортных колес, этого не достаточно для широкозахватного многосекционного агрегата. Также глубокорыхлящие рабочие органы - щелерезы и плоскорезные лапы выполнены на отдельных стойках, что не позволяет увеличить количество щелерезов без увеличения габаритов рамы. В результате снижается качество обработки почвы, а именно неравномерно разрыхляется нижний уплотненный слой почвы (плужная подошва), снижается  защита почвы от эрозии и потерь влаги.
Во-вторых, опорно-транспортные колеса установлены только на центральной секции рамы в виде двух одиночных колес на стойках, закрепленных на поворотной балке. Это приводит к тому, что недостаточно точно копируется рельеф поверхности почвы, не поддерживается постоянной высота центральной и боковых секций рамы для точной и равномерной глубины почвообработки при движении по неровной поверхности, что также способствует  снижению качества обработки почвы.
В-третьих, отсутствие режущих дисков перед рабочими органами приводит к наматыванию и забиванию травой, сорной растительностью, пожнивными остатками стоек плоскорезных лап и глубокорыхлящих рабочих органов - щелерезов при работе, что приводит к увеличению нагрузки  на трактор, а также  к снижению качества обработки почвы.
В-четвертых, регулировка глубины обработки почвы на боковых секциях рамы производится винтовыми механизмами регулировки, расположенными на опорных колесах, а регулировка глубины обработки почвы на центральной раме с помощью упорного винта механизма, связанного с поворотной балкой опорно-транспортных колес. В полевых условиях такие винтовые  механизмы регулировки не обеспечивают поддержание заданной глубины обработки рабочими органами, что отрицательно влияет на точность и надежность поддержания заданной глубины обработки почвы, а, следовательно, снижает качество обработки почвы.
Задачей заявляемого технического решения является повышение качества обработки почвы и обеспечение заданной глубины обработки почвы и степени разрыхления.
Сущность полезной модели заключается в том, что в щелевателе-плоскорезе, содержащем прицепное устройство для соединения с трактором и снабжённую опорными и опорно-транспортными колёсами секционную раму, содержащую шарнирно сопряженные центральную и боковые секции рамы с рабочими органами, включающими плоскорезные лапы и установленные сзади них щелерезы и катки, а также содержащий механизм регулировки глубины обработки почвы и механизм перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, предлагается опорно-транспортные колеса, установленные на центральной секции рамы, выполнить на балансирах и снабдить разъемными подшипниковыми узлами, щелерезы установить сзади каждой плоскорезной лапы, а перед каждой плоскорезной лапой со щелерезом установить режущие диски таким образом, что плоскость вращения режущего диска совпадает с плоскостью щелевания, при этом плоскорезная лапа и соответствующий ей щелерез закреплены на общей стойке один за другим, общая стойка выполнена цельной и снабжена сверху фланцем с ребрами жёсткости, а в передней части снизу снабжена накладкой, обеспечивающей стойкость против абразивного изнашивания, при этом щелерез выполнен с регулировкой положения относительно низа плоскорезной лапы, причем механизм перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, а также механизм регулировки глубины обработки почвы, выполненный общим для всех рабочих органов, снабжены гидрозамком.
Опорно-транспортные колёса могут быть установлены на каждой секции рамы, а каждый подшипниковый узел балансиров может включать в себя два подшипника, насаженные на ось стойки и установленные во втулке балансира, и пыльник, неподвижно закрепленный на оси стойки с внутреннего торца втулки балансира.
Катки могут быть выполнены с разъёмными подшипниковыми узлами.
Установка щелерезов сзади каждой плоскорезной лапы, при этом плоскорезная лапа и соответствующий ей щелерез закреплены на общей стойке один за другим, способствует равномерному разрыхлению нижнего уплотненного слоя почвы (плужной подошвы) по всей ширине захвата щелевателя-плоскореза, что повышает защиту почвы от эрозии и потерь влаги.
Выполнение общей стойки цельной, снабженной сверху фланцем с ребрами жёсткости, а в передней части, снизу, снабженной накладкой из высокопрочного материала, обеспечивающего высокую стойкость против абразивного изнашивания в тяжелых режимах работы, способствует сохранению заданных параметров обработки почвы на всём жизненном цикле щелевателя-щелереза. Все это обеспечивает повышение качества обработки почвы.
Установка на каждой секции рамы щелевателя-плоскореза опорно-транспортных колёс, при этом выполнение установленных, по меньшей мере, на центральной секции рамы опорно-транспортных колёс на балансирах, повышает маневренность и обеспечивает повышение точности копирования рельефа поверхности почвы, поддержание постоянной высоты центральной и боковых секций рамы для точной и равномерной глубины обработки почвы при движении по неровной поверхности, что также способствует повышению качества обработки почвы.
Выполнение опорно-транспортных колёс на балансирах, снабженных разъёмными подшипниковыми узлами, так, что каждый подшипниковый узел балансиров включает в себя два подшипника, насаженные на ось стойки и установленные во втулке балансира, также пыльник, неподвижно закрепленный на оси стойки с внутреннего торца втулки балансира,  обеспечивающий полную изоляцию подвижных частей подшипникового узла от внешних воздействий (от грязи и пыли), что не только обеспечивает высокую надёжность работы подшипникового узла, но и способствует повышению качества обработки почвы.
Дополнительно установленные перед каждой плоскорезной лапой со щелерезом режущие диски, таким образом, что плоскость вращения режущего диска совпадает с плоскостью щелевания, режут растительные (пласт трав, дернину) и пожнивные остатки на заданную глубину непосредственно перед стойками рабочих органов, тем самым,  улучшая их прохождение и предотвращая от наматывания и забивания травой, сорной растительностью, пожнивными остатками при работе, что приводит к снижению нагрузки  на трактор, а также  к повышению качества обработки почвы.
Выполнение механизма регулировки глубины общим для всех рабочих органов и наличие в механизме перевода из рабочего положения в транспортное и обратно гидрозамка позволяет сохранять одинаковую глубину обработки почвы на всем обрабатываемом поле по всей ширине захвата при каждом проходе щелевателя-плоскореза, что обеспечивает повышение качества обработки почвы.
Выполнение катков с разъёмными подшипниковыми узлами обеспечивает ремонтопригодность и высокую степень готовности щелевателя-плоскореза к работе, способствует обеспечению точности заданных параметров обработки почвы на всём жизненном цикле щелевателя-плоскореза и гарантирует качество обработки почвы.
На фиг. 1 приведён заявляемый щелеватель-плоскорез, вид сверху. На фиг. 2 приведён заявляемый щелеватель-плоскорез, вид сбоку. На фиг. 3 приведён фрагмент А на фиг. 1. На фиг. 4 приведен разрез В-В на фиг. 3, где показан подшипниковый узел балансира колес. На фиг. 5 приведён общий вид плоскорезной лапы и щелереза. На фиг. 6 приведён фрагмент Б на фиг.1, где изображён механизм регулировки глубины обработки почвы.
Щелеватель-плоскорез, приведенный на фиг. 1 и 2, содержит несущую секционную раму, состоящую из шарнирно сопряженных центральной секции 1 и боковых секций, включающих среднюю  левую секцию 2 и среднюю  правую секцию 3, крайнюю левую секцию 4 и крайнюю правую секцию 5. Щелеватель-плоскорез содержит также предназначенное для соединения с трактором средством (на фигурах не показано) прицепное устройство, выполненное в виде сницы 6, соединенной с центральной секцией 1 рамы. Центральная секция 1 и боковые секции 2-5 рамы снабжены опорно-транспортными колесами 7. К передним балкам боковых средних секций 2 и 3 рамы закреплены копирующие опорные колеса 8. Сзади к балкам секций 1-5 рамы фронтально по всей ширине захвата с перекрытием в два ряда жестко закреплены рабочие органы 9,  включающие плоскорезные лапы 12 со щелерезами 13. Следом за рабочими органами 9 на задних поперечных балках секций 1-5 рамы по всей ширине захвата установлены зубчатые катки 10, выполненные с разъемными подшипниковыми узлами. Перед каждым рабочим органом 9 на поперечных балках центральной секции 1 и боковых секциях 2-5  рамы закреплен режущий диск 11, причем плоскость вращения режущих дисков 11 совпадает с плоскостью щелевания рабочих органов  9.
Рабочий орган 9, изображенный на фиг. 5, выполнен сборно-сварным и включает в себя стрельчатую плоскорезную лапу 12 и установленный за ней щелерез 13, закрепленные на общей стойке 14.  К нижней опорной косынке  стойки 14 с двух сторон закреплены профили 15. Сверху профилей 15 крепится стрела из двух ножей-плоскорезов - плоскорезная лапа 12. Щелерез 13 установлен между двумя кронштейнами 21. На нижнем конце щелереза 13 крепится башмак 16 с каблуком 17.
Щелерез 13 имеет регулировку по высоте относительно низа плоскорезной лапы 12, т.е. в зависимости от состояния и вида почвы, а также от типа обработки имеется возможность изменения глубины путем переустановки щелереза 13 с помощью отверстий в кронштейнах 21. Стойка 14 выполнена цельной. Сверху стойки 14 имеется фланец 18, усиленный ребрами жесткости 19 и предназначенный для крепления к балкам рамы. Снизу стойки 14 на высоту, равную максимальной глубине обработки почвы над стрельчатой плоскорезной лапой 12 приварена накладка 20.
Изготовление каблука 17 и накладки 20, работающих в тяжелых режимах и наиболее сильно подверженных абразивному изнашиванию, из высокопрочного материала,  способствует обеспечению заданной точности параметров обработки почвы на всем жизненном цикле щелевателя-плоскореза, а, следовательно, повышению качества обработки почвы.
На центральной секции 1 рамы, как показано на фиг. 3, установлены две пары опорно-транспортных колес 7 на п-образном торсионе 22. На стойках 23 торсиона 22 с помощью подшипниковых узлов 24 установлены балансиры 25. Каждая пара опорно-транспортных колес 7 установлена на полуосях, закрепленных на концах балансиров 25. Копирующие парные колеса 7 на балансирах обеспечивают поддержание постоянной высоты центральной секции 1 рамы и точной заданной глубины почвообработки при движении по неровной поверхности, что повышает качество обработки почвы.
Подшипниковый узел 24, изображенный на фиг. 4, включает в себя два однорядных роликовых конических подшипника 26 и 27, насаженных на ось 28 стойки 23 и установленных во втулке 29 балансира 25, снабженной уступами, в которые подшипники 26 и 27 упираются внутренними торцами, с другой стороны первый подшипник 26 опирается на уступ оси 28, манжету 30, расположенную между уступом втулки 29 и пыльником 31, неподвижно закрепленным на оси 28 с внутреннего торца втулки 29, а наружный торец второго подшипника 27 прижимается шайбой 32, фиксируется гайкой 33 и подшипниковый узел закрывается с наружной стороны крышкой 34. Пыльник 31 защищает подшипниковый узел 24 от попадания пыли и грязи.
Механизм перевода из рабочего положения в транспортное и обратно, включает в себя гидроцилиндры секций 1-5 рамы, гидроцилиндры опорно-транспортных колес 7, маслопроводы, выполненные в виде рукавов высокого давления (на фигурах не показаны) и гидрозамок 35. Гидроцилиндры механизма перевода из рабочего положения в транспортное и обратно подключены к гидросистеме трактора (на фигурах не показана) при помощи рукавов высокого давления.
Установка боковых секций 2-5 рамы в транспортное положение осуществляется гидроцилиндрами секций 1-5 рамы. В сложенном транспортном положении боковые секции 2-5 рамы закрепляются на транспортных опорах стопорными фиксаторами (на фигурах не показаны). При обратном ходе гидроцилиндров секций 1-5 рамы боковые секции 2-5 рамы плавно опускаются в рабочее положение.
Выглубление из земли рабочих органов 9 и создание дорожного просвета (клиренса) для транспортировки щелевателя-плоскореза осуществляется с помощью гидроцилиндров опорно-транспортных колес 7 центральной секции 1 и боковых секций 2-5 рамы, а именно при одновременном срабатывании, когда шток гидроцилиндров опорно-транспортных колес 7 выдвинут, происходит подъем рамы с рабочими органами 9, 10, 11 в транспортное положение и создается дорожный просвет (клиренс), позволяющий транспортировать щелеватель-плоскорез непосредственно на поле и по автодорогам.
Механизм регулировки глубины обработки почвы, приведенный на фиг.6, выполнен в виде стопора 36 глубины, установленного на передней части тяги 37, закрепленной на центральной секции 1 рамы и является общим для всех рабочих органов 9, 10, 11.
Щелеватель-плоскорез работает следующим образом.
Щелеватель-плоскорез с помощью сницы 6 присоединяют к трактору (на фигурах не показан). Гидросистему щелевателя-плоскореза подключают к гидросистеме трактора (на фигурах не показана). Щелеватель-плоскорез с помощью гидроцилиндров секций 1-5 рамы и гидроцилиндров колес 7 переводится из рабочего положения в транспортное и  трактор подъезжает к указанному для распашки полю. Щелеватель- плоскорез  перед началом обработки почвы необходимо перевести из транспортного положения в рабочее путем раскладывания боковых секций 2-5 рамы, предварительно сняв транспортные фиксаторы (на фигурах не показаны). При переводе щелевателя-плоскореза в рабочее положение сначала опускают средние секции 2 и 3, затем крайние секции 4 и 5, а при переводе в транспортное положение - наоборот: вначале поднимают крайние секции 4 и 5.  а затем средние секции 2 и 3.
С помощью гидроцилиндров опорно-транспортных колес 7 устанавливают раму так, чтобы щелерезы 13 рабочих органов 9 касались ровной поверхности площадки. После установки щелевателя-плоскореза в рабочее положение выполняют настройку и выравнивание боковых секций 2-5 рамы относительно центральной секции 1 в горизонтальной плоскости и сницы 6 с рамой. Далее, в зависимости от типа почвы и используемой технологии почвообработки, устанавливают рабочие органы 9 на заданную глубину обработки почвы. Глубину хода рабочих органов 9 регулируют, изменяя положение опорно-транспортных колес 7 относительно рамы с помощью гидроцилиндров опорно-транспортных колес 7.
После того, как щелеватель-плоскорез выравнен и установлен на рабочую глубину, перемещают стопор 36 на передней части тяги 37, так чтобы толкатель 38 упирался в кнопку 39 гидрозамка 35, фиг. 6.
В результате чего гидрозамок 35 блокирует (запирает) гидроцилиндры опорно-транспортных колес 7, что позволяет установить одинаковую глубину обработки почвы по всей ширине захвата при каждом проходе щелевателя-плоскореза, за счет чего качество почвообработки повышается.
При работе щелевателя-плоскореза на поле режущие диски 11, вращаясь во время движения, режут растительные (пласт трав, дернину) и пожнивные остатки на заданную глубину непосредственно перед стойками 14 рабочих органов 9, улучшая их прохождение и предотвращая их обволакивание, стрельчатые плоскорезные лапы 12 подрезают и рыхлят верхний менее плотный слой почвы с сорняками на заданной глубине, а щелерезы 13 полосно разрушают нижний уплотненный слой (плужную подошву) ниже плоскорезной лапы 12, обеспечивая водопроницаемость нижних слоев почвы. Щелевание предотвращает сток ливневых вод и эрозию почвы на склонах, а весной - от вымочки на уплотненной почве. Вращательные рабочие органы в виде зубчатых катков 10 устраняют огрехи (валы и борозды), образовавшиеся в процессе работы рабочих органов 9, дополнительно измельчают комки обработанной почвы, уплотняют разрыхленный слой, выравнивают поверхность почвы, вычесывают подрезанные сорняки и разбрасывают их на поверхности поля.
Таким образом, в предлагаемом щелевателе-плоскорезе решается задача повышения качества обработки почвы за счет достижения технического результата, заключающегося в обеспечении заданной глубины обработки почвы, необходимой степени разрыхления и защиты почвы от эрозии и потерь влаги.