ДИСКОВАЯ БОРОНА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к дисковым орудиям, предназначенным для поверхностной и предпосевной обработки почвы, и может быть использована 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=2πг, 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.
Также известна дисковая борона, содержащая раму, батарею с ротационными рабочими органами, выполненными в виде плоских дисков, жестко закрепленных на вращающихся валах под некоторым углом к их оси, состоящей из секций, крайние рабочие органы на валах выполнены в виде плоских дисков, жестко закрепленных на валах под углом 90° к оси 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.
Задачей, на решение которой направлено техническое решение, является повышение качества поверхностной и предпосевной обработки почвы дисковой бороной.
Технический результат заключается в том, что повышение качества поверхностной и предпосевной обработки почвы осуществляется путем интенсивного измельчения почвенных комков без выноса влажного слоя почвы.
Техническое решение достигается тем, что дисковая борона, содержащая раму, батарею с ротационными рабочими органами, состоящими из секций, снабженных наклонно установленными плоскими дисками, жестко закрепленными на вращающихся валах, крайние рабочие органы на валах, изготовленные в виде плоских дисков с пилообразными зубьями, расположенными по периферии с равными интервалами, жестко закрепленных на валах под углом 90° к оси вала, а между наклонно установленных на валах попарно плоских дисков закреплены Г-образные прутки, причем за ротационными рабочими органами на раме установлен каток, вращающийся от гидромотора.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная дисковая борона соответствует критерию «новизна», так как имеет существенные отличия от прототипа.
1. Наклонно закрепленные на валах плоские диски установлены попарно.
2. Между наклонно закрепленных на валах попарно плоских дисков закреплены Г-образные прутки.
3. За ротационными рабочими органами на раме установлен каток, вращающийся от гидромотора.
Наклонно закрепленные на валах плоские диски установлены попарно. При движении дисковой бороны наклонно закрепленные на валах попарно плоские диски заглубляются на глубину, определяемую весом бороны, который можно менять балластом (на чертежном материале балласт не показан). Наклонно установленные попарно плоские диски рыхлят почву и заглубляются, разрезая почву в продольном направлении, измельчают почвенные комки.
Дисковая борона применяется не только для предпосевной, а также поверхностной обработки почвы для рыхления почвы, а также измельчения почвенных комков. Поэтому между наклонно закрепленных на валах попарно плоских дисков закреплены Г-образные прутки. При работе дисковой бороны Г-образные прутки рыхлят почву и измельчают почвенные комки, а также вычесывают корни сорняков.
Для того чтобы выровнять поверхность почвы во время предпосевной обработки, то есть перед посевом, за ротационными рабочими органами на раме установлен каток, вращающийся от гидромотора.
Выявленные признаки технического решения заявленной дисковой бороны позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».
По совокупности признаков предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна», так как ротационные рабочие органы, выполненные в виде наклонно установленных попарно плоских дисков, жестко закрепленных на вращающихся валах, снабжены Г-образными прутками. Г-образные прутки установлены между попарно наклонных плоских дисков.
Заявленное техническое решение не является очевидным, предложено впервые и в совокупности признаков обеспечивает не только предпосевную, а также поверхностную обработку почвы без выноса влажной почвы на поверхность поля.
Техническое решение поясняется чертежным материалом.На фиг. 1 представлена схема секции дисковой бороны, вид спереди; на фиг. 2 - схема дисковой бороны, вид сверху; на фиг. 3 вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг 4.
Дисковая борона 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. Ротационные рабочие органы, выполненные в виде плоских дисков 7 и 8, установлены попарно наклонно и жестко закреплены на вращающихся валах 2 и 3. Попарно наклонные плоские диски снабжены Г-образными прутками 9. Г-образные прутки 9, установленные между попарно наклонных плоских дисков 7 и 8 жестко закрепленных на валах 2 и 3, закреплены болтами 10.
Крайние рабочие органы, выполненные в виде плоских дисков 11 и 12, 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.
На раме 1 за вторым валом 3 с ротационными рабочими органами, выполненными в виде наклонно установленных попарно плоских дисков 7 и 8, между которыми закреплены Г-образные прутки, и плоских дисков 11 и 12 установлен каток 13, вращающийся от гидромотора 14.
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.
Работает дисковая борона следующим образом.
При движении дисковой бороны диски 7 и 8 заглубляются на глубину, определяемую весом бороны, который можно менять балластом (на чертежном материале балласт не показан).
Наклонно установленные плоские диски 7 и 8, жестко закрепленные на вращающихся валах 2 и 3, выполняют не только простое рыхление почвы, а изменяется процесс, т.е. происходит резание с изменяющимся углом атаки. При этом плоские диски 7 и 8 подрезают корневую систему сорняков, происходит подкапывание части почвы с одной стороны диска и раздавливание почвенных комков с другой стороны. Процесс боронования интенсивный. Сопровождающийся ударными воздействиями на почву, возникающими вследствие того, что наклонный к горизонтальной оси плоский 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.
При движении дисковой бороны Г-образные прутки 9, закрепленные между наклонными, установленными попарно плоскими дисками 7 и 8, входят в зацепление с почвой и получают вращательное движение. При вращении попарно закрепленных наклонно плоских дисков 7 и 8 каждый Г-образный пруток 9 является рабочим и входит в почву верхней своей частью. При этом Г-образные прутки 9 рыхлят почву и измельчают почвенные комки, но нижний слой разрыхленной почвы не выносят на поверхность поля. Г-образные прутки 9 не только измельчают почвенные комки, а также вычесывают из почвы сорняки. Процесс боронования более интенсивный, добавляются новые технологические операции.
Плоские диски 11 и 12, выполненные с пилообразными зубьями, расположенными по периферии с равными интервалами, жестко закрепленные на валах 2 и 3 под углом 90° к оси вала, заглубляются, разрезая почву в продольном направлении, воспринимают боковую нагрузку от реакции почвы установленных наклонно попарно плоских дисков 7 и 8, гасят ее, ограничивая боковое перемещение секции. Благодаря этому секция дисковой бороны движется прямолинейно, обрабатывая верхний слой почвы более равномерно по ширине захвата. Кроме того, пилообразные зубья позволяют увеличить трение дисков 11 и 12 о почву, и под действием которых вращение передается на валы 2 и 3.
Каток 13, вращающийся с приводом от гидромотора 14, выравнивает взрыхленную почву и уплотняет вспушенную почву без ее сгруживания.
Дисковая борона позволяет повысить качественные показатели поверхностной и предпосевной обработки почвы.