КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОТАЦИОННОГО ВНУТРИПОЧВЕННОГО РЫХЛЕНИЯ
COMBINED DEVICE FOR ROTARY INTERNAL TILLAGE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для ротационной нарезки в почве щелей для поглощения воды с ротационным рыхлением и перемешиванием (фрезерованием) внутренних слоев почвы.
Известны рабочие органы для обработки почв, имеющие подкорковый фрезерователь с дисковым щелерезом и их цепной привод на общей оси, например, используемые в машинах: ПМС-70; ПМС-100; ПМС-100М; ФС-1,3; МСП-2 и др. (свидетельство СССР №442759, А01В 49/02, 1974; инф. л. СК ЦНТИ, Ростов-Дон, №№101-74, 43-75, 101-76 - прототип).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является ротационный рыхлитель подгумусного слоя почвы, содержащий дисковый щелеватель, подпокровный фрезерователь и его привод (патент РФ на изобретение №2273120, А01В 33/02 (2006.01) А01В 49/02 (2006.01), 2006 - аналог). В данном устройстве имеются следующие недостатки:
- недостаточное крошение почвы при фрезеровании;
- высокое тяговое сопротивление, обусловленное лобовым движением открытого вала фрезерователя в почве и отсутствием предварительного скалывания почвы перед фрезерованием;
- низкие надежность и долговечность, обусловленные недостаточной жесткостью вала фрезерователя на изгиб в условиях импульсных динамических нагрузок при обработке почвы, отсутствием смазки элементов зацепления открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе.
Технической задачей, для решения которой служит предлагаемое изобретение, является создание условий, при которых обеспечиваются увеличение степени крошения почвы, снижение тягового сопротивления обработке, повышение надежности кинематических элементов привода и долговечности комбинированного устройства для ротационного внутрипочвенного рыхления.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании изобретения, является создание возможности производить при движении устройства в почве поделку щелей для поглощения воды и выполнять фрезерование внутренних слоев почвы с высоким качеством, надежностью, меньшими затратами энергии и высокой долговечностью устройства.
Для решения поставленной технической задачи предлагаемое комбинированное устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления, содержащее два ротационных щелереза, расположенных вертикально симметрично вдоль хода движения устройства, механически связанных с общим приводом и расположенным под приводом внутрипочвенным фрезерователем, снабжено рампой, установленной по ходу движения устройства за валом фрезерователя параллельно ему и соединенной с диском щелереза. Рампа снабжена рыхлящими пальцами, ориентированными вперед по ходу движения устройства и расположенными на рампе в промежутках между почвенными фрезами. Рыхлящий палец снабжен подшипником, на который опирается вала фрезерователя. Рыхлящий палец выступает вперед по ходу движения устройства относительно цилиндрической поверхности, образованной режущими кромками почвенных фрез внутрипочвенного фрезерователя. Диск щелереза выполнен с каналом для подачи вещества и сообщенным с ним каналом для смазки элементов зацепления открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе. Внутри рампы выполнен канал для транспортирования вещества, сообщенный с каналом диска щелереза для подачи вещества и с выполненным внутри рыхлящего пальца распределительным каналом для смазки подшипника вала фрезерователя.
Изобретение поясняется прилагаемыми схемами, где
на фиг.1 показано предлагаемое устройство, вид сбоку;
на фиг.2 - сечение вида спереди правой по ходу части устройства.
Комбинированное устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления выполнено симметрично по ходу движения. Устройство содержит два ротационных щелереза 1, расположенных вертикально симметрично вдоль хода движения устройства, внутрипочвенный фрезерователь 2. Устройство снабжено рампой 3 (на фиг.1 рампа выделена полужирным пунктиром), механически соединенной с каждой стороны с диском соответствующего ротационного щелереза 1. К рампе 3 присоединены ориентированные вперед по ходу движения рыхлящие пальцы 4, снабженные подшипниками 5 вала фрезерователя 6. Рыхлящие пальцы 4 установлены вдоль рампы 3 в промежутках между почвенными фрезами 7, установленными на валу фрезерователя 6. Рыхлящий палец 4 выполнен с каналом 8 для подачи к подшипникам вала фрезерователя смазывающего вещества, например воды, антифрикционной суспензии на основе воды и т.п., который сообщен через канал 9, выполненный в рампе 3, и канал 10, выполненный в диске щелереза 1, с подводящим каналом 11. В диске щелереза 1 выполнен канал 12 для смазки элементов зацепления открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе 1, сообщенный с каналом 10, выполненным в диске щелереза 1.
Предлагаемое комбинированное устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления работает следующим образом.
В процессе движения агрегата устройство заглублено в почву. Ротационные щелерезы 1 производят нарезание водопоглощающих щелей и выполняют механический привод внутрипочвенного фрезерователя 2. Рыхлящие пальцы 4, выступающие вперед по ходу движения устройства относительно образующей режущих кромок почвенных фрез 7, производят предварительное разуплотнение почвы перед ее фрезерованием. Затем внутрипочвенный фрезерователь 2 фрезами 7 производит внутрипочвенное ротационное рыхление и перемешивание. Комбинация предварительного скалывания почвы рыхлящими пальцами 4 и ротационного рыхления фрезами 7 позволяет улучшить крошение и перемешивание почвы в процессе обработки ввиду формирования ее пересекающихся потоков и снизить тяговое сопротивление устройства, исключив лобовое воздействие фрезерователя на необработанную почву. Вал фрезерователя 2 опирается на подшипники 5 рыхлящих пальцев 4, установленных на рампе 3, рампа 3 опирается на ротационные щелерезы 1. Механическая система, состоящая из вала фрезерователя 2, рампы 3, пальцев 4 и подшипников 5, имеет высокую жесткость на изгиб в направлении обработки почвы устройством. К подшипнику 5 вала фрезерователя 6 из подводящего канала 11 по каналу 10 в щелерезе 1, каналу 9 в рампе 3, сквозь канал 8 в рыхлящем пальце 4 подается вещество. Вещество смазывает промежуточные подшипники 5. К открытой зубчатой передаче в ротационном щелерезе 1 из подводящего канала 11 по каналу 10 в щелерезе 1 сквозь канал 12 подается то же вещество. Вещество смазывает элементы зацепления открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе 1. Отработанное вещество из подшипников 5 и с элементов зацепления открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе 1 изливается в почву и перемешивается с ней почвенными фрезами 7.
Использование новых элементов в виде рампы 3, рыхлящих пальцев 4 с подшипниками 5 вала фрезерователя 6, каналом 8 для смазки подшипника 5, канала 12 для смазки открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе 1 позволяет производить при движении устройства в почве поделку щелей для поглощения воды и выполнять фрезерование внутренних слоев почвы с высокой надежностью, высокой долговечностью устройства и меньшими затратами энергии, т.к.:
- снижается тяговое сопротивление за счет комбинации предварительного пассивного рыхления (скалывания) почвы рыхлящими пальцами рампы перед фрезерованием, исключения лобового движения открытого вала фрезерователя в почве, который в предлагаемом техническом решении почва обтекает сверху по наклонной поверхности рыхлящих пальцев;
- усиливается крошение почвы при фрезеровании за счет пересечения траекторий почвенной массы, увлекаемой по окружности почвенной фрезой, с нижней и верхней плоскостями рыхлящих пальцев, а также с поступательно перемещающейся вдоль этих плоскостей почвенной массой;
- повышается надежность вала фрезерователя за счет увеличения жесткости на изгиб в условиях импульсных динамических нагрузок при обработке почвы, поскольку вал фрезерователя в подшипниках рыхлящих пальцев, рыхлящие пальцы и рампа образуют пространственную ферму, жесткость которой на изгиб в направлении обработки почвы комбинированным устройством для ротационного внутрипочвенного рыхления многократно выше, чем жесткость одного лишь вала фрезерователя;
- повышается долговечность устройства за счет применения смазки открытой зубчатой передачи в ротационном щелерезе и смазки подшипников вала фрезерователя.