ДИСКОВЫЙ КУЛЬТИВАТОР

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к ротационным орудиям для обработки почвы.
Известно ротационное орудие для поверхностной обработки почвы [1], содержащее батареи дисковых рабочих органов, состоящих из отдельных секций, включающих в себя два диска, установленных на изогнутой оси с возможностью свободного вращения. При этом плоскости вращения этих двух дисков образуют между собой угол α. Изогнутые оси секций соединены между собой неподвижно и образуют цельную батарею, причем линии изгиба изогнутых осей каждой секции лежат в одной плоскости, отклоненной от вертикали в сторону поступательного движения орудия на угол ϕ, при котором обеспечивается минимальное расстояние между дисками на уровне поверхности поля в зоне выхода их из почвы.
Недостатком данного орудия является то, что оно выполняет только поверхностную обработку почвы, плохо копирует поверхность поля и не способно выполнять более глубокую обработку почвы.
Известен дисковый рыхлитель [2], включающий раму со стойками и пару плоских дисков, закрепленных к стойкам посредством ступиц, наклоненных друг у другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях, имеющих большее расстояние между верхними передними режущими кромками, чем между нижними задними.
Недостатками дискового рыхлителя являются то, что для заглубления дисков требуется значительная вертикальная нагрузка, что приводит к неравномерной обработке почвы по глубине.
Прототипом является ротационный культиватор [3], включающий раму, закрепленные на ней стойки с гидровибраторами и пару плоских дисков с лопатками, имеющими форму прямоугольной трапеции и расположенными радиально по окружности их режущей кромки, наклоненных друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции, кроме того не всегда обеспечивается качественное крошение почвы вследствие проскальзывания дисков и недостаточного зацепления пласта, находящегося в междисковом пространстве.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.
Технический результат - снижение энергоемкости обработки почвы, обеспечение стабильной глубины обработки и увеличение степени ее крошения.
а
а
а
Это достигается тем, что в дисковом культиваторе, включающем раму, закрепленные к стойкам посредством ступиц и наклоненных друг к другу в вертикальной и горизонтальной плоскостях пару плоских дисков, которые оснащены неподвижными лопатками с внутренней стороны, при этом плоские диски имеют различные диаметры, соотношение которых определяется выражением d=D-2, где d- диаметр малого диска, D - диаметр большого диска,  - глубина погружения большого диска в почву, при этом малый диск смещен относительно большого диска против движения культиватора на расстояние L, значение которого определяется по формуле L=D+, а лопатки выполнены в виде логарифмической кривой, причем диск большего диаметра передвигается по дну борозды, а малый по обработанной рыхлой поверхности образуя зону интенсивного крошения почвы.
Дисковый культиватор поясняется схемами:
фиг. 1. - схема дискового культиватора, вид спереди;
фиг. 2. - схема дискового культиватора, вид сверху;
фиг. 3. - технологический процесс работы культиватора.
Дисковый культиватор (фиг. 1, 2) состоит из рамы 1, на которую посредством стоек 2 и ступиц 3 с возможностью свободного вращения закреплена пара плоских дисков 5,6. Плоские диски 5,6 наклонены друг к другу в горизонтальной и вертикальной плоскостях и имеют различные диаметры, оснащенные лопатками 4 в форме логарифмической кривой. При этом малый диск 5 смещен относительно большего диска 6 против движения культиватора. Причем диск 6 большего диаметра передвигается по дну борозды, а малый 5 по обработанной рыхлой поверхности образуя зону интенсивного крошения почвы 7 (на фиг. 3 - заштрихованная часть).
Дисковый культиватор работает следующим образом.
e
а
При движении по полю в поступательном направлении со скоростью V(фиг. 3) плоские диски 5,6 с лопатками 4 под действием силы тяжести заглубляются в почву на заданную глубину обработки почвы . Заглублению дисков 5,6 в почву способствует также их установка с определенным углом наклона β в горизонтальной плоскости относительно направления движения и наличие угла атаки α.
1
2
В процессе движения пара плоских дисков 5,6 подрезают почву в продольном направлении и формируют ширину обрабатываемого пласта. Далее почва при помощи лопаток 4 поднимается на некоторую высоту в зону воздействия со вторым диском 5, который имеет меньший диаметр, что способствует увеличению его угловой скорости ω по сравнению с угловой скоростью ω большего диска 6. Кроме того, в результате смещения дисковых рабочих органов относительно горизонтальной и вертикальной осей, т.е. диск 6 первого ряда передвигается по дну борозды, а второй 5 - по обработанной рыхлой поверхности, вследствие чего в зоне взаимодействия дисковых рабочих органов с почвой они вращаются в разные стороны, что способствует более интенсивному ее крошению и образованию мелкокомковатой структуры на поверхности поля.
Таким образом, дисковый культиватор производит мелкую обработку почвы, обеспечивая высокую степень ее крошения и позволит подготовить почву под посев за один проход агрегата с минимальными энергозатратами.
Список использованной литературы.
1. Патент РФ №128060, МПК А01В 21/00. Ротационное орудие для поверхностной обработки почвы/А.Р. Валиев, Б.Г. Зиганшин, Р.В. Миникаев и др., заявл. 22.11.2012, опубл. 20.05.2013, бюлл. №14.
2. Панов И.М. Физические основы механики почв/И.М. Панов, В.И. Ветохин. - К.: Феникс, 2008. - С.36-38.
3. Патент РФ №2552364, МПК А01В 35/28. Ротационный культиватор /А.Р. Валиев, Н.К. Мазитов, Б.Г. Зиганшин и др., заявл. 03.02.2014, опубл. 10.06.2015, бюлл. №16.