КОМБИНИРОВАННОЕ ОРУДИЕ ДЛЯ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
MULTIPLE-UNIT TOOL FOR PRIMARY TILLAGE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным орудиям для основной обработки почвы со сменными рабочим органами.
Известен культиватор-плоскорез КПГ-250, состоящий из рамы с механизмом навески, опорных колес с механизмами регулирования глубины обработки и двух плоскорезных лап (при обработке почвы на глубину до 30 см). Плоскорезные лапы состоят из стойки, башмака с долотом и лемехами и крепятся к раме болтами. В верхней части стойки со стороны рамы приварен кронштейн с регулировочным болтом и выполнены два отверстия для крепления стойки к раме, причем второе по ходу движения орудия отверстие выполнено в виде паза. Регулировка угла вхождения плоскорезной лапы в почву производится за счет поворота плоскорезной лапы вокруг переднего болта. Плоскорезные лапы для работы на рыхлых почвах рекомендуется устанавливать так, чтобы лезвия лемехов располагались в горизонтальной плоскости, на уплотненных почвах - передняя часть лемехов должна быть установлена ниже задних концов на 15…20 мм или под углом 5°. Выбранное положение плоскорезной лапы фиксируется регулировочным болтом и болтами крепления лапы к раме орудия (Сергеев И.Ф., Сычугов Н.П. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1986. - 223 с. - С.21…23).
Недостатком этого орудия является низкое качество обработки почвы при максимальной глубине обработки из-за того, что расположение кронштейнов под регулировочные болты на боковых поверхностях стоек плоскорезных лап приводит к сгруживанию растительных остатков и почвы перед стойкой и к последующему забиванию пространства между рамой орудия и почвой. Чтобы избежать этого, стойки плоскорезных лап удлиняют, что обуславливает высокую металлоемкость плоскорезных лап.
Наиболее близким по технической сущности является комбинированное орудие для основной обработки почвы, состоящее из рамы плуга, опорного колеса с механизмом регулирования глубины обработки, сменных рабочих органов. Сменные рабочие органы для безотвальной обработки почвы, выполненные в виде плоскорезных лап, крепятся к кронштейнам рамы плуга посредством эксцентриковых шпилек, причем величина эксцентриситета шпилек равна:
2е≤а·tgα,
где е - величина эксцентриситета, м;
α - максимальный угол вхождения плоскорезной лапы в почву, град;
а - расстояние между крайними отверстиями кронштейна крепления рабочих органов, м.
Регулировка угла вхождения плоскорезной лапы в почву посредством поворота эксцентриковых шпилек в отверстиях кронштейна крепления рабочих органов рамы плуга позволяет адаптировать орудие к механическому составу и плотности обрабатываемой почвы (Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2006110694/12(011638) от 03.04.2006).
Недостатком данного механизма регулировки угла вхождения плоскорезной лапы в почву является сложность конструкции и изготовления эксцентриковых шпилек. Процесс установки угла вхождения плоскорезной лапы в почву сложен для выполнения и трудоемок, так как требуется одновременно контролировать степень затяжки резьбовых соединений с двух сторон шпильки. Кроме того, уступ в месте соединения двух частей эксцентриковой шпильки является концентратором напряжений, что снижает надежность соединения и требует повышения качества материала крепежных изделий либо увеличения размера поперечного сечения.
Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи: упростить конструкцию механизма и процесс выполнения регулировки угла вхождения плоскорезной лапы в почву, а также повысить надежность крепежного соединения.
Поставленная задача решается за счет того, что у комбинированного орудия для основной обработки почвы, содержащего раму, опорное колесо с механизмом регулирования глубины обработки, сменные рабочие органы, в том числе плоскорезные лапы, угол установки которых на раме регулируется за счет поворота крепежных изделий, имеющих эксцентриситет, согласно предлагаемому изобретению рабочие органы, выполненные в виде плоскорезных лап, крепятся к кронштейнам рамы посредством болтовых соединений, при этом болты, находящиеся в крайних отверстиях кронштейнов, установлены в соответствующих отверстиях стоек плоскорезных лап в эксцентриковых втулках, у которых ширина части, находящейся внутри отверстий стоек, не превышает толщину стойки, а часть втулок, выступающая за толщину стойки, имеет диаметр больший, чем отверстие стойки, причем отверстия в стойках плоскорезных лап расположены под углом α/2 к плоскости лезвий лемехов плоскорезной лапы, а величина эксцентриситета втулки должна удовлетворять условию:
4е≤а·tgα,
где е - величина эксцентриситета, м;
α - максимальный угол вхождения плоскорезной лапы в почву, град;
а - расстояние между крайними отверстиями кронштейна крепления рабочих органов, м.
При безотвальной обработке почвы комбинированное орудие производит глубокое рыхление почвы плоскорезными лапами. Заданная глубина обработки почвы обеспечивается механизмом регулирования глубины обработки опорного колеса. Возможность регулировки угла вхождения плоскорезной лапы в почву позволяет адаптировать комбинированное орудие для основной обработки, оснащенное плоскорезными лапами, к механическому составу обрабатываемой почвы без изменения конструкции рамы, в т.ч. при использовании рам плугов и конструкции крепления стоек плужных корпусов.
Для регулировки угла вхождения плоскорезных лап в почву болтовые соединения ослабляют и за счет поворота эксцентриковой втулки, находящейся в крепежном отверстии стойки плоскорезной лапы, изменяют положение плоскорезной лапы относительно кронштейна крепления рабочих органов рамы. При этом установка эксцентриковых втулок в крайних отверстиях крепления в противоположные положения по высоте должна обеспечить в одном случае минимальный угол вхождения плоскорезной лапы в почву, равный 0°, во втором - максимальный, равный 5°.
Применение в механизме регулировки угла вхождения плоскорезной лапы в почву вместо эксцентриковых шпилек втулок, в которых оси симметрии внешнего и внутреннего диаметров имеют эксцентриситет, значительно упрощает изготовление крепежа. При этом снижается сложность выполнения процесса установки угла вхождения плоскорезной лапы в почву, так как при использовании эксцентриковых втулок достаточно ослабить степень затяжки болтовых соединений и провернуть эксцентриковую втулку в нужное положение - изменяя тем самым положение плоскорезной лапы относительно кронштейна крепления. В этом случае не требуется сначала выставлять эксцентриковые шпильки в нужное положение, а затем затягивать гайки, одновременно контролируя степень затяжки резьбовых соединений с двух сторон шпильки.
Кроме того, повышается надежность крепления плоскорезной лапы на раме, так как применение эксцентриковых втулок в сочетании со стандартным болтовым соединением позволяет избежать применения в соединении эксцентриковых шпилек, конструкция которых обуславливает выполнение уступа в месте стыка двух частей шпильки, что является концентратором напряжений и снижает надежность соединения.
Расположение отверстий в стойках плоскорезных лап под углом α/2 к плоскости лезвий лемехов плоскорезной лапы вдвое уменьшает величину эксцентриситета втулок. При этом величина эксцентриситета втулки, вне зависимости от конструктивных особенностей кронштейна крепления рабочих органов рамы плуга и стойки плоскорезной лапы, определяется по формуле:
4е≤а·tgα,
где е - величина эксцентриситета, м;
α - максимальный угол вхождения плоскорезной лапы в почву, град;
а - расстояние между крайними отверстиями кронштейна крепления рабочих органов, м.
Данное соотношение и расположение отверстий в стойках плоскорезных лап под углом к плоскости лезвий лемехов плоскорезной лапы позволяет значительно уменьшить внешний установочный диаметр эксцентриковой втулки.
Совокупность вышеуказанных существенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи и определяет простоту конструкцию и процесса выполнения регулировки угла вхождения плоскорезной лапы в почву при повышении надежности крепежного соединения.
На фиг.1 изображена общая конструктивно-технологическая схема комбинированного орудия для основной обработки почвы, оборудованного плоскорезными лапами; на фиг.2 схема крепления плоскорезной лапы на раме комбинированного орудия для основной обработки почвы.
Комбинированное орудие для основной обработки почвы, оборудованное плоскорезными лапами, состоит из рамы 1, опорного колеса 2 с механизмом регулирования глубины обработки 3, плоскорезных лап 4. Крепление плоскорезных лап к кронштейнам крепления рабочих органов 5 рамы осуществляется посредством болтовых соединений 6 с эксцентриковыми втулками 7.
Комбинированное орудие для основной обработки почвы работает следующим образом. В зависимости от вида установленных на раму 1 сменных рабочих органов производится безотвальная или отвальная обработка почвы. При движении орудия, оснащенного плоскорезными лапами 4, последние производят глубокое рыхление почвы. Механизм регулирования глубины обработки 3 опорного колеса 2 обеспечивает настройку орудия на заданную глубину обработки почвы. Регулировка угла вхождения плоскорезной лапы в почву посредством ослабления болтовых соединений 6 и поворота эксцентриковых втулок 7 в отверстиях кронштейна крепления рабочих органов 5 рамы 1 позволяет адаптировать орудие к механическому составу и плотности обрабатываемой почвы.
Использование комбинированного орудия для основной обработки почвы в сравнении с прототипом позволяет упростить конструкцию и процесс выполнения регулировки угла вхождения плоскорезной лапы в почву, повысить надежность крепежного соединения.