ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К ДИСКОВОМУ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕМУ ОРУДИЮ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам (дисковым орудиям) для обработки почвы.
Известно приспособление к почвообрабатывающему орудию, включающее стойку, вертикальный щиток и механизм регулирования его положения относительно крайнего диска [Карпенко, А.Н. Халанский, В.Н., Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989, с. 159].
Данное техническое решение позволяет исключить вынос почвы за пределы ширины захвата орудия, но обладает рядом недостатков. В частности, в связи с тем, что расстояние между крайним диском и щитком ограничено, то в условиях повышенной влажности, не исключено защемление пласта, сгруживание почвы и, как следствие этого, ухудшение качества ее обработки, увеличение энергозатрат.
Наиболее близким аналогом к техническому решению относится приспособление к дисковому почвообрабатывающему орудию [RU, изобретение №2344586, МПК AO1B 5/00, 7/00, 2009], включающему подпружиненный щиток, установленный под наклоном к горизонтальной плоскости, образуя с ней острые углы в продольном и поперечном направлениях с возможностью его регулирования. Недостатком данного технического решения является то, что отброс почвы от щитка приводит к увеличению тягового сопротивления дисковой бороны приблизительно на 2% [Улучшение качества обработки междурядий ягодных кустарников в условиях суглинистых почв повышенной влажности путем совершенствования контструктивно-режимных параметров дисковой бороны. Никитин В.В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. 2009, Воронежский ГАУ].
Техническим результатом данной модели является улучшение качества обработки почвы, снижение энергоемкости за счет уменьшения тягового сопротивления.
Технический результат достигается за счет оптимизации формы щитка, имеющего циклоидальную вогнутую рабочую поверхность с радиусом производящего круга R=0.2 м. с возможностью регулирования по высоте и углам наклона к горизонтальной плоскости и их фиксации. Такое конструктивное исполнение позволит улучшить качество обработки почвы и уменьшить энергоемкость процесса.
Уменьшение тягового сопротивления орудия осуществляется за счет конструктивных особенностей щитка 1 (фиг. 2), выполненного в виде циклоидальной вогнутой поверхности. Известно, что циклоидальная поверхность, состоящая из циклоид с радиусом производящего круга R=0,2 м (плоская трансцендентная кривая), обладает свойством «брахистохронная кривая» - кривая скорейшего спуска или кривая кратчайшего времени. Другими словами - пласт почвы, проходящий по такой поверхности, имеет наибольшую среднюю скорость по сравнению с другими криволинейными поверхностями (цилиндрическая, параболическая, эллиптическая, гиперболическая и др.), а это вызывает максимальный импульс силы (реактивный эффект), зависящий от поступательной скорости движения почвенных фрагментов и направленный по ходу движения агрегата:
где S - импульс силы; М - масса пласта почвы на щитке; k - коэффициент восстановления при ударе.
Поскольку в других технических решениях совокупность отличительных признаков полезной модели не обнаружено, то оно соответствует критерию «новизны».
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено приспособление к дисковому почвообрабатывающему орудию, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А, на фиг. 3 - схема взаимодействия пласта почвы со щитком.
Приспособление к дисковому почвообрабатывающему орудию содержит (фиг. 1), наклонный подпружиненный щиток 1, установленный с вогнутой стороны крайнего диска, который посредством регулируемого механизма 2 крепится к стойке 3 с возможностью вертикального перемещения относительно диска 4 с фиксацией в нужном положении.
max
Приспособление к дисковому почвообрабатывающему орудию работает следующим образом. Перед началом работы приспособление настраивают на заданный технологический режим, регулируя положение щитка 1 таким образом, чтобы он оптимально взаимодействовал с почвенным пластом 5 (фиг. 3). При движении дискового орудия вперед отрезанный крайним диском 2 пласт почвы 5 встречается с рабочей вогнутой поверхностью щитка 1 и, разрушаясь на фрагменты 6, отбрасывается назад (строго в противоположную сторону движения орудия) с наибольшей скоростью V. Поскольку циклоидальная поверхность щитка есть «кривая поверхность скорейшего спуска» или «кривая кратчайшего времени», то она позволяет более эффективно использовать кинетическую энергию  отбрасываемого пласта на преодоление тягового сопротивления.
Источники информации:
1. Карпенко А.Н., Халанский В.Н., Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989, с. 1592 - Патент на полезную модель №169788, МПК А01В 15/04, 2017.
2. RU, изобретение №2344586, МПК А01В 5/00, 7/00, 2009.
3. Улучшение качества обработки междурядий ягодных кустарников в условиях суглинистых почв повышенной влажности путем совершенствования конструктивно - режимных параметров дисковой бороны. Никитин В.В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. 2009. Воронежский ГАУ.