Почвообрабатывающая борона-сцепка

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы, например боронования, выравнивания поверхности, измельчение почвы.
Известно широкозахватное почвообрабатывающее орудие, содержащее прицепное устройство, соединенное с рамой, имеющей центральную часть, связанную с помощью шарнирных соединений с раздвижными боковыми частями, транспортные и опорные колеса и смонтированные на упомянутых частях рамы рабочие органы. Рама снабжена шарнирно установленной на ней, подпружинной стрелой, связанной тросом или тросами с раздвижными боковыми частями рамы посредством, по меньшей мере, одного компенсатора, обеспечивающего свободное возвратно-поступательное перемещение троса при изменении его длины, при этом компенсатор выполнен в виде, по меньшей мере, одного шкива, или ступенчатого шкива или в виде полиспаста, а шарнирные соединения центральной и боковых частей рамы выполнены в виде карданных шарниров. Рама снабжена механизмом фиксации поворотной стрелы в рабочем положении, раздвижные боковые части рамы в транспортном положении снабжены жесткой соединительной стяжкой, а в рабочем положении снабжены ограничителями поворота раздвижных боковых частей рамы, опорные и транспортные колеса установлены с возможностью свободного поворота (см. патент РФ на полезную модель RU №101311).
Недостатком данного широкозахватного почвообрабатывающего орудия являются сложная конструктивно-тросовая система фиксации боковых частей рамы, удерживающая их в рабочем положении и обеспечивающая их перевод из рабочего в транспортное положение и обратно с натяжением тросов в процессе перевода и движения.
Известен широкозахватный почвообрабатывающий агрегат по патенту РФ №2511945, М. кл. А01В 19/00, А01В 23/04 - прототип. Широкозахватный почвообрабатывающий агрегат, включает раму с прицепным устройством, задней частью опирающуюся на пневматические колеса, средний поворотный брус, фиксируемый гидроцилиндрами к раме, боковые поворотные брусья с рабочими и транспортными колесами, П-образные поводки, растяжки, состоящие из 2-х частей, передних - коротких и задних - длинных, с пальцами, пружинами, уловителями и защелками, при этом на поворотных брусьях смонтированы неподвижно сменные парные стойки или сменные одиночные длинные стойки с зубовыми боронами зигзаг, закрепленные якорными цепями, регулируемыми по длине, растяжки имеют фиксаторы в виде уголков с вырезами, взаимодействующими с канавками на пальцах, установленными неподвижно на кронштейнах, смонтированными на коротких частях растяжек, а их задние длинные части со стороны крепления с П-образными поводками оснащены горизонтальными осями.
Сменные одиночные длинные стойки изготовлены складывающимися посредством имеющих рейки зубовых полуколес, на которых закреплены складываемые части сменных одиночных длинных стоек, привод реек осуществляется гидроцилиндрами, при этом сменные одиночные длинные стойки соединены между собой распорками, образующими жесткие системы, на которых посредством якорных, регулируемых по длине цепей установлены в два ряда зубовые бороны зигзаг.
К недостаткам известной бороны можно отнести сложность конструкции и низкую надежность работы гидроцилиндра, связанную с передачей на гидроцилиндр колебаний в вертикальной плоскости центрального и боковых брусьев во время боронования.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности повышение надежности работы гидроцилиндров и соответственно повышение надежности работы всего устройства.
Поставленный технический результат достигается использованием сочетания известных общих с прототипом признаков, включающих раму с прицепным устройством, опирающуюся задней частью на пневматические колеса, средний поворотный брус, связанный с рамой гидроцилиндром, боковые поворотные брусья с рабочими колесами, секциями зубовых борон и растяжками и новых признаков, заключающихся в том, что средний поворотный брус сцепки при помощи жестко закрепленных на нем двух дополнительных рычагов-упоров, шарнирно связан с осью-балкой тыльной стороны рамы, при этом шарнирное соединение оси-балки тыльной стороны рамы с рычагами-упорами снабжено разъемными фрикционными втулками, не требующими смазки.
Зубья бороны каждой секции выполнены пружинными, смонтированы на поворотных осях рамы секции и регулируемыми по углу наклона при помощи механизма поворота зубьев, выполненного в виде рычага, связанного с приводной рейкой каждой оси.
Разъемные втулки оси-балки тыльной стороны рамы выполнены разрезными по наклонной плоскости от верха одного торца до низа другого торца втулки.
На корпусе рамы, на ее продольных и поперечных балках закреплены штырьковые фиксаторы строп сцепки в транспортном положении.
Новизной предложенного устройства является шарнирная связь среднего поворотного бруса сцепки при помощи жестко закрепленных на нем двух дополнительных рычагов-упоров с осью-балкой тыльной стороны рамы, которая связана со средним брусом одним гидроцилиндром, при этом шарнирное соединение оси-балки тыльной стороны рамы с рычагами-упорами снабжено разъемными фрикционными втулками, не требующими смазки.
Так, шарнирная связь среднего поворотного бруса сцепки при помощи жестко закрепленных на нем двух дополнительных рычагов-упоров с осью-балкой тыльной стороны рамы, которая связана со средним брусом одним гидроцилиндром, позволяет снизить нагрузки на гидроцилиндр, распределить нагрузку на шарнирное соединение и на гидроцилиндр и соответственно увеличить продолжительность надежной работы устройства в целом. Соединение среднего поворотного бруса с осью-балкой тыльной стороны рамы при помощи двух дополнительных рычагов-упоров предотвращает рывковые воздействия и колебания бруса в процессе работы на гидроцилиндр устройства.
Наличие в шарнирном соединении оси-балки рамы с рычагами-упорами среднего бруса разъемных фрикционных втулок, не требующих смазки, обеспечивает продолжительное время работы устройства без существенного износа шарнирного соединения.
Признаки выполнения зубьев бороны каждой секции сцепки пружинными, смонтированными на поворотных осях рамы секции и регулируемыми по углу наклона при помощи механизма поворота зубьев, выполненного в виде рычага, связанного с приводной рейкой каждой оси, выполнение разъемных втулок оси-балки тыльной стороны рамы разрезными по наклонной плоскости от верха одного торца до низа другого торца втулки и крепление на корпусе рамы, на ее продольных и поперечных балках штырьковых фиксаторов строп сцепки в транспортном положении - являются признаками дополнительными направленными на раскрытие основных признаков и способствуют достижению поставленного технического результата.
При проведении патентно-информационных исследований сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в патентной и научно-технической литературе - не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.
Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы позволяют отнести предложенный способ к промышленно выполнимым.
На фиг. 1 изображена предлагаемая борона-сцепка в развернутом положении.
На фиг. 2 изображена борона-сцепка в сложенном транспортном положении вид  спереди.
На фиг. 3 схематично изображено шарнирное соединение среднего бруса с рамой при помощи оси-балки в тыльной части рамы и рычагами-упорами закрепленными на брусе.
На фиг. 4 показана разрезная фрикционная втулка.
На фиг. 5 показана подвеска рабочей секции с механизмом регулировки угла наклона зубьев.
На фиг. 6 показана рама с местами укладки строп-растяжек в транспортном положении.
Предлагаемая почвообрабатывающая борона-сцепка состоит из рамы 1, опирающейся задней частью на пневматические транспортные колеса 2. Средний поворотный брус 3 связан с рамой гидроцилиндром 4 и при помощи шарнирного соединения 5 оси-балки 6 тыльной стороны рамы 1 и двух рычагов-упоров 7. На боковых поворотных брусьях 8 с опорными колесами 9 смонтированы секции 10 зубовых борон, каждая из которых выполнена в виде рамы 11, закрепленной при помощи цепей на кронштейнах 12. Пружинные зубья 13 смонтированы на параллельно расположенных осях 14, каждая из которых при помощи рейки 15 связана с рычагом 16 установки угла наклона зубьев 13. Тросовые растяжки 17 закреплены по краям боковых брусьев 8 и связаны с передней частью рамы 1. Фрикционные капролоновые втулки 18 выполнены разрезными по косой линии 19 от верха одного торца до низа другого торца втулки. На корпусе рамы 1, на ее продольных и поперечных балках закреплены штырьковые фиксаторы 20 для закрепления тросовых растяжек 17 в транспортном положении. Боковые брусья 8 в транспортном положении фиксируются при помощи поворота ручек стопоров 21 смонтированных на балке-кронштейне 22 рамы 1.
Почвообрабатывающая борона-сцепка работает следующим образом:
Перед началом работы борону с трактором устанавливают на краю поля и переводят из транспортного положения в рабочее, для чего поворотом ручек стопоров 21 боковые брусья 8 отсоединяют от балки-кронштейна 22 рамы 1. Далее, движением трактора вперед боковые поворотные брусья 8 с секциями борон начинают раздвигаться в стороны, разворачиваясь по фронту до прямой линии. Затем при помощи гидроцилиндра 4, осуществляют поворот среднего 3 и боковых поворотных брусьев 8 до горизонтального положения секций бороны.
В процессе движения бороны, ее пружинные зубья 13 врезаются в землю и начинают в связи с изменяющейся на них нагрузкой вибрировать, в результате чего комочки земли разбиваются, скопления соломы распределяются по площади и перемешиваются с почвой. Две тросовые растяжки 17 удерживают боковые поворотные брусья 8 в развернутом состоянии и не позволяют им уходить назад.
При необходимости изменения угла наклона (угла атаки) пружинных зубьев 13 секций 10 борон, поворотом рычага 16 связанного с рейкой 15 изменяют угол установки зубьев 13. Выполнение фрикционных капролоновых разъемных втулок разрезными по наклонной плоскости от верха одного торца до низа другого торца втулки распределяет нагрузку и рассредоточивает износ втулок по всей внутренней ее поверхности, а также предотвращает износ втулок в одном каком-то месте.
Наличие на корпусе рамы 1, на ее продольных и поперечных балках штырьковых фиксаторов 20 обеспечивает укладку тросовых растяжек сцепки в транспортном положении.
Выполнение бороны-сцепки в виде сочетания общих с прототипом известных и новых признаков позволяет достичь поставленный предполагаемой полезной моделью технический результат, а именно повысить надежность работы бороны-сцепки, гидроцилиндров и соответственно надежность работы всего устройства.
В настоящее время на предприятии на предлагаемую почвообрабатывающую борону-сцепку разработана техническая документация и осуществляется изготовление опытного образца, испытания которого намечено провести в весенний период 2019 года.