СЕКЦИЯ ДИСКОВОЙ БОРОНЫ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к дисковым орудиям, предназначенным для поверхностной и предпосевной обработки почвы, и может быть использовано в почвообрабатывающих машинах и орудиях.
Известна дисковая борона, у которой в секции, состоящей из рамы и прикрепленных к ней валов с ротационными рабочими органами, рабочий орган выполнен в виде диска жестко закрепленного на вращающемся валу под некоторым углом к его оси. Диски расположены последовательно, в шахматном порядке, величина угла наклона дисков первого вала равна величине угла наклона дисков второго, а направление наклона дисков первого и второго рядов разное, при этом оба вала в этом положении соединены цепной передачей, расстояние между валами 1=2πr, где r - радиус диска, причем один ряд дисков относительно предыдущего расположен на раме с перекрытием [патент РФ №74542, опубл. 10.07.2008, Бюл. №19, заявка №2008103099/22 от 28.01.2008].
Секция дисковой бороны состоит из рамы, на которой установлены как минимум два вала, соединенных цепной передачей свободно вращающихся в подшипниках. Рабочий орган - диск неподвижно закреплен на металлическом кольце, имеющем внутреннее отверстие в виде конуса, средний диаметр которого меньше наружного диаметра сферической ступицы. Сферическая ступица фиксируется на гладком круглом валу в любом месте, что позволяет изменять расстояние между дисками.
Секция дисковой бороны состоит из двух и более валов, кратных двум, соединенных цепной передачей, это необходимо для того, чтобы, вращаясь синхронно с первой, вторая батарея дисков максимально эффективно обрабатывала промежутки почвы, оставшиеся нетронутыми после прохождения первой батареи.
При движении бороны диски заглубляются на глубину, определяемую весом бороны, который можно менять балластом, и благодаря отклонению дисков на некоторый угол происходит не только простое рыхление, но изменяется процесс, т.е. происходит резание с изменяющимся углом атаки. При этом диск подрезает корневую систему сорняков, происходит подкапывание части почвы с одной стороны диска и раздавливание почвенных комков, с другой стороны. Процесс боронования более интенсивный, сопровождающийся ударными воздействиями на почву, возникающими вследствие того, что наклоненный к горизонтальной оси диск в проекции на вертикальную плоскость представляет собой эллипс, то есть качение бороны по полю происходит на рабочем органе с изменяющимся радиусом в вертикальной плоскости.
Известная дисковая борона имеет недостатки.
Во время работы дисковой бороны на диск, установленный наклонно  к оси вращения, действует составляющая реакции почвы, направленная в сторону от направления движения. При этом на диск, установленный наклонно к оси вращения, боковые ударные нагрузки приводят к смещению бороны в сторону и частичный ее разворот в пределах гибких связей рамы с секцией.
Поэтому при работе известной дисковой бороны возможны необработанные участки почвы (огрехи). Для предотвращения необработанных участков (огрехов) необходимо увеличивать перекрытия между секциями. Это приводит к значительному увеличению металлоемкости, приходящейся на единицу ширины захвата дисковой бороны.
Известен рабочий орган дисковой бороны, выполненный в виде сферического диска с V-образными вырезами, расположенными по периферии с равными интервалами и имеющие режущие кромки. Вырезы выполнены в виде равнобедренных треугольников с углом α не более 130°, при этом вершины треугольников направлены к центру диска на глубину не более полторы ширины фаски заточки диска. Режущие кромки диска заточены с наружной стороны и выполнены самозатачивающимися посредством наплавки твердого сплава с внутренней стороны диска. [патент на полезную модель РФ №82508, опубликован 10.05.2009, Бюл. №13, заявка №2008144333/22 от 10.11.2008].
Использование предлагаемого рабочего органа позволяет значительно повысить качества обработки почвы, за счет интенсивного измельчения пожнивных остатков сорняков, и хорошее крошение подрезанного пласта почвы, а также снизить тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия и сократить расход топливо смазочных материалов.
Техническое решение направлено на улучшение качества обработки почвы, за счет улучшения измельчения и крошения почвы.
Для этого рабочий орган дисковой бороны, выполнен в виде сферического диска с V-образными вырезами, расположенными по периферии с равными интервалами и имеющие режущие кромки. Вырезы выполнены в виде равнобедренных треугольников с углом α не более 130°, при этом вершины треугольников направлены к центру диска на глубину не более полторы ширины фаски заточки диска, а режущие кромки диска заточены с наружной стороны и выполнены самозатачивающимися посредством наплавки твердого сплава с внутренней стороны диска.
При увеличении угла α более чем 130° происходит уменьшение рабочей поверхности лезвия, а при малой длине лезвия диск будет плохо производить врезание, подрезание и крошение пласта.
Вырезы выполнены на глубину не более полторы ширины фаски заточки диска. Вырезы, выполненные на глубину более полторы ширины фаски, отрицательно скажутся на прочности диска к восприятию боковых усилий со стороны почвы.
Режущие кромки выполнены самозатачивающимися посредством наплавки твердого сплава с внутренней стороны диска.
При поступательном движении бороны диск накатывается на почву и вдавливает в нее почвенно-растительную массу, попавшую в вырез диска. Нижняя кромка выреза в момент контакта с почвенно-растительной массой является противорежущим лезвием. В этом случае почвенно-растительная масса в процессе ее перемещения от периферии диска к середине впадины скользит вдоль верхней и нижней режущих кромок и перерезается. Угол α обеспечивает эффективный захват почвенно-растительной массы и исключает выталкивание ее из выреза в процессе работы.
Участки рабочей поверхности лезвия, образованные вырезами, вызывают ассиметричную реакцию почвы на диск, возбуждая поперечные колебания (вибрацию) дискового рабочего органа, которые значительно снижают тяговое сопротивление и способствуют самоочищению диска от почвенно-растительный массы.
Также известна дисковая борона, у которой предотвращение необработанных участков (огрехов) обеспечивается за счет стабилизации прямолинейного движения. Стабилизация прямолинейного движения бороны достигается тем, что в секции ротационной бороны, состоящей из рамы и прикрепленных к ней валов с ротационными рабочими органами, выполненными в виде плоских дисков, жестко закрепленных на вращающихся валах под некоторым углом к их оси, крайние рабочие органы, выполнены в виде плоских дисков, жестко закрепленных на валах под углом 90° к оси вращения вала [Патент РФ №89920, опубл. 27.12.2009, Бюл. №36].
Секция состоит из двух и более валов кратных двум, соединенных цепной передачей, это необходимо для того, чтобы, вращаясь синхронно с первой, вторая батарея дисков максимально эффективно обрабатывала промежутки почвы, оставшиеся нетронутыми после прохождения первой батареи.
При движении бороны диски заглубляются на глубину, определяемую весом бороны, который можно менять балластом. Диски рыхлят почву. Диски заглубляются, разрезая почву в продольном направлении, воспринимают боковую нагрузку от реакции почвы наклонных рабочих органов и гасят ее, ограничивая боковое перемещение секции. Благодаря этому секция дисковой бороны движется прямолинейно, обрабатывая верхний слой почвы более равномерно по ширине захвата. Это позволяет уменьшить зоны перекрытий между секциями. Вследствие этого уменьшается металлоемкость сцепки, приходящаяся на единицу ширины захвата.
Известная дисковая борона имеет недостатки.
Известная дисковая борона применяется не только для предпосевной, а также поверхностной обработки почвы для рыхления почвы, а также измельчения почвенных комков. При работе известной дисковой бороны крупные почвенные комки сгруживаются перед наклонно установленными дисками. При этом наклонно установленные диски перемещаются не только с вращением, а также «юзом». В результате нарушаются качественные показатели обработки почвы дисковой бороны.
Задача полезной модели - улучшение качественных показателей обработки почвы.
Техническое решение заключается в том, что улучшение качественных показателей обработки почвы секцией дисковой бороны осуществляется путем предотвращения сгруживания почвенных комков перед наклонно установленными дисками.
Техническое решение достигается тем, что секция дисковой бороны, состоящая из рамы и прикрепленных к ней валов, соединенных цепной передачей и свободно вращающихся в подшипниках, с ротационными рабочими органами, выполненными в виде плоских дисков, жестко закрепленных на валах под углом к их оси, и крайних рабочих органов, выполненных в виде плоских дисков, жестко закрепленных на валах под углом 90° к оси вала, а плоские диски, жестко закрепленные на валах под углом 90° к оси вала, выполнены с пилообразными зубьями, расположенными по периферии с равными интервалами.
Секция дисковой бороны поясняется чертежным материалом.
На фиг. 1 представлена схема секции дисковой бороны, вид спереди; на фиг. 2 - схема секции, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.
Секция дисковой бороны состоит из рамы 1, на которой установлены как минимум два вала 2 и 3, соединенных цепной передачей 4 свободно вращающихся в подшипниках 5 и 6. Рабочие органы, выполненные в виде плоских дисков 7 и 8, жестко закреплены на вращающихся валах 2 и 3 под некоторым углом к их оси. Крайние рабочие органы, выполненные в виде плоских дисков 9 и 10, изготовленных с пилообразными зубьями, расположенными по периферии с равными интервалами, жестко закреплены на вращающихся валах 2 и 3 под углом 90° к оси вращения вала.
Секция дисковой бороны работает следующим образом.
Ширина захвата дисковой бороны зависит от количества секций дисковой бороны. Количество секций дисковой бороны подбираются в зависимости от трактора, с которым будет агрегатироваться дисковая борона.
Секция состоит из двух и более валов 2 и 3, кратных двум (на чертежах показано только два вала), соединенных цепной передачей 4, для того, чтобы, вращаясь синхронно с первой, вторая батарея рабочих органов дисков максимально эффективно обрабатывала промежутки почвы, оставшиеся нетронутыми после прохождения первой батареи.
При движении секции дисковой бороны диски 7 и 8 заглубляются на глубину, определяемую весом бороны. Глубина обработки регулируется балластом. (На чертежном материале балласт не показан).
Плоские диски 7 и 8, жестко закрепленные на валах 2 и 3 под углом к их оси, рыхлят почву, измельчают почвенные комки.
Плоские диски 9 и 10, жестко закрепленные на валах под углом 90° к оси вала, выполненные с пилообразными зубьями, расположенными по периферии с равными интервалами, заглубляются, разрезая почву в продольном направлении, воспринимают боковую нагрузку от реакции почвы установленных наклонно дисков к их оси, гасят ее, ограничивая боковое перемещение секции. Благодаря этому секция дисковой бороны движется прямолинейно, обрабатывая верхний слой почвы более равномерно по ширине захвата.
Секция дисковой бороны применяется не только для предпосевной, поверхностной обработки почвы для рыхления почвы, а также измельчения почвенных комков. При работе секции дисковой бороны, а также бороны принятой за прототип, крупные почвенные комки сгруживаются перед дисками, так как наклонно установленные диски перемещаются не только с вращением, а также «юзом». В результате нарушаются качественные показатели обработки почвы дисковой бороной.
Для предотвращения сгруживания почвенных комков путем устранения движения наклонн установленных плоских дисков 7 и 8 «юзом», плоские диски 9 и 10 крайних рабочих органов, жестко закрепленных на валах 2 и 3 под углом 90° к оси вала, выполнены с пилообразными зубьями, расположенными по периферии равными интервалами (см. фиг. 3).
Пилообразные зубья позволяют увеличить трения дисков 9 и 10 о почву, и под действием дисков 9 и 10 вращение передается на валы 2 и 3.
Плоские диски крайних рабочих органов секции дисковой бороны, жестко закрепленные на валах под углом 90° к оси вращения, выполненные с пилообразными вырезами, расположенными по периферии с равными интервалами, предотвращают сгруживание почвенных комков перед наклонно установленными дисками и позволяют получить качественные показатели работы дисковой бороны.