БОРОНА ДИСКОВАЯ "ДАКТИВАТОР БЕХТЕРА Е.Н."

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к дисковым боронам для поверхностной обработки почвы, для рыхления и измельчения почвы, вычесывания сорняков и т.д., и может быть использована, как для предпосевной, так и для послеуборочной обработки почвы.
Известна борона дисковая, под наименованием плуг-лущильщик дисковый (см. патент РФ 14797 на полезную модель от 23.02.2000 года), содержащий раму на которой рядами смонтированы вертикальные стойки с осями на концах, и установленные на осях с возможностью вращения и возможностью регулирования угла атаки, сферические диски, со смещением одного ряда дисков относительно другого, и барабан-выравниватель почвы. Вертикальные стойки снабжены механизмом их поворота к направлению движения (то есть механизмом регулирования угла атаки сферических дисков), выполненным в виде рычага, жестко соединенным со стойкой и шарнирно с траверсой, связанной, например, с винтовой парой, обеспечивающей перемещение траверсы.
Недостатком бороны, является то, что угол атаки дисков в рядах, очень критичен, что приводит к сносу бороны относительно продольной оси ее перемещения и резкому ухудшению качества обработки почвы, а профиль дна обработанной почвы, получается гребнистым. Все это ведет к большим энергозатратам обработки почвы.
Известна борона дисковая комбинированная (см. патент РФ 54482 на полезную модель от 02.03.2006 года), содержащая прицепное устройство, связанную с ним раму на которой рядами смонтированы вертикальные стойки с осями на концах, и установленные на осях с возможностью вращения и возможностью регулирования угла атаки, наклонно к вертикальной плоскости, сферические диски, со смещением одного ряда дисков относительно другого и обращенные в рядах вогнутостью в противоположные стороны, а также связанные с рамой опорно-транспортные колеса и выравнивающие катки. Причем, крепление бороны к рабочему агрегату, выполнено посредством демпфирующего механизма пружинного типа.
Недостатком бороны, является то, что прицепное устройство, связанно с рамой фиксировано при одном положении рамы и только лишь посредством демпфирующего механизма. Направление линии тяги бороны при ее работе, расположено недостаточно низко. Прицепное устройство, не позволяет осуществлять регулировку положения рамы по высоте (в вертикальной плоскости) относительно прицепного устройства в зависимости от состава почвы и условий ее обработки, что ведет к неконтролируемому заглублению сферических дисков бороны в почву, нестабильности и неравномерности глубины обработки и соответственно к неудовлетворительной и некачественной обработке почвы. Выравнивающие катки также, только косвенно влияют на положение рамы относительно поверхности почвы, то есть на величину заглубления сферических дисков в почву. Она определяется расстоянием между горизонтальными уровнями катков и дисков, которое фиксировано из-за конструкции бороны. Кроме того, имеется неопределенность в расположении дисков с их углами атаки относительно направления движения бороны и в смещении одного ряда дисков относительно другого. Борона имеет плохую, нерациональную и неэффективную компоновку рабочих узлов и отсутствуют механизмы их управления. Все это ведет к недостаточно высокой надежности работы бороны, несоблюдению технологических и агротехнических требований предъявляемых к бороне, снижает ее производительность.
Задача предлагаемой полезной модели - устранение указанных недостатков и создание дисковой бороны с повышенным качеством и эффективностью почвообработки, более надежной конструкции для практического использования и энергосберегающей при достаточно высокой производительности бороны.
Поставленная задача решается так, что в дисковой бороне, содержащей прицепное устройство, связанную с ним раму на которой рядами смонтированы вертикальные стойки с осями на концах, и установленные на осях с возможностью вращения и возможностью регулирования угла атаки, наклонно к вертикальной плоскости, сферические диски, со смещением одного ряда дисков относительно другого и обращенные в рядах вогнутостью в противоположные стороны, а также связанные с рамой опорно-транспортные колеса и выравнивающие катки, в соответствии с решением, рама шарнирно связана с прицепным устройством посредством закрепленного на раме и направленного вниз кронштейна, а прицепное устройство снабжено механизмом регулирования положения рамы по высоте относительно прицепного устройства, рама выполнена из жестко соединенных между собой продольных и поперечных брусьев, а упомянутые ряды вертикальных стоек со сферическими дисками, смонтированы на поперечных брусьях рамы по всей ширине захвата бороны, при этом, в каждом последующем ряду, диски смещены в поперечном направлении относительно дисков предыдущего ряда на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, причем, в соседних рядах, диски обращены вогнутостью в сторону направления движения бороны и имеют разнонаправленный угол атаки, а выравнивающие катки, смонтированы за рамой на концах шарнирно закрепленных на раме одноплечих рычагов и установлены по всей ширине захвата бороны с возможностью вращения. Кроме того: прицепное устройство выполнено в форме треугольника; продольные и поперечные брусья, выполнены в виде прямоугольных труб; механизм регулирования положения рамы по высоте относительно прицепного устройства, выполнен в виде одноплечего рычага шарнирно связанного с кронштейном, установленным на прицепном устройстве, причем, конец рычага одной стороной, шарнирно связан с механизмом подъема/опускания рамы, а другой стороной, шарнирно связан с кронштейном, закрепленным на прицепном устройстве, посредством регулируемой по длине штанги; регулируемая по длине штанга, выполнена в виде талрепа; механизм подъема/опускания рамы, выполнен в виде гидроцилиндра, шарнирно связанного с кронштейном, закрепленным на раме; на раме жестко закреплены регулируемые ограничители поворота одноплечих рычагов с катками, обеспечивающие горизонтальное положение рамы при обработке почвы; опорно-транспортные колеса, размещены между рамой и выравнивающими катками; опорно-транспортные колеса, смонтированы на одних концах двуплечих рычагов шарнирно закрепленных на конце рамы и шарнирно связанных другими концами с механизмами подъема/опускания опорно-транспортных колес; механизмы подъема/опускания опорно-транспортных колес, выполнены в виде гидроцилиндров, шарнирно связанных с кронштейнами, закрепленными на раме.
Достигаемый технический результат полезной модели, выражается в том, что предложенное конструктивное выполнение бороны, позволит значительно повысить эксплуатационную надежность ее работы в полевых условиях, обеспечит повышение качества обработки почвы и снизит энергоемкость бороны при сохранении высокой производительности.
Сущность полезной модели, поясняется графически.
На фиг.1, изображена фотография 2-х рядной действующей дисковой бороны; на фиг.2, то же, 4-х рядная дисковая борона; на фиг.3, изображена конструктивная схема дисковой бороны - вид сбоку; на фиг.4, изображена схема регулирования угла атаки сферических дисков на раме - вид сверху; на фиг.5, изображена схема расстановки рядов дисков и показано формирование дна обработанной почвы; на фиг.6, представлен один из сферических дисков на вертикальной стойке - общий вид спереди.
Борона дисковая, содержит прицепное устройство 1, выполненное в форме треугольника, обеспечивающего жесткость шарнирного соединения прицепного устройства 1 с рамой 2. Они связаны между собой шарнирно посредством закрепленного на раме 2 болтами и направленного вниз к поверхности обрабатываемой почвы кронштейна 3, для большей эффективности компоновки бороны и снижении линии ее тяги. Рама 2, выполнена из сваренных между собой продольных 4 и поперечных 5 брусьев, выполненных из прямоугольных труб, для получения высокопрочного и металлоемкого соединения при небольшом весе рамы. На поперечных брусьях 5 рамы 2, по всей ширине захвата бороны с образованием параллельных рядов, смонтированы вертикальные стойки 6 с осями на концах. В зависимости от агротехнических требований, борона может быть 2-х рядной (см. фиг.1) или 4-х рядной (см. фиг.2). На вертикальных стойках 6, в подшипниковых узлах, установлены сферические диски 7 (см. фиг.6), являющиеся основными рабочими органами бороны. Сферические диски 7, имеют выпукло-вогнутую форму, установлены на вертикальных стойках 6 с возможностью вращения и наклонно под углом к вертикальной плоскости или наклонно под тем же углом α к горизонтальной плоскости (см. фиг.6) или к поверхности обрабатываемой почвы. Каждый поперечный ряд вертикальных стоек 6, снабжен механизмом поворота стоек к направлению движения бороны. Он состоит из рычагов 8 (поводков), жестко связанных со стойками 6 и шарнирно соединенных с объединяющей их траверсой 9 (тягой), которая в свою очередь, присоединена к регулировочному узлу 10, например, в виде талрепа закрепленного на продольном брусе 4 рамы 2 (см. фиг.4). Таким образом, сферические диски 7, установлены на раме 2 с возможностью регулирования угла атаки β (см. фиг.4). Кроме того, сферические диски 7 каждого ряда, смещены в поперечном направлении относительно дисков 7 предыдущего ряда на величину Q, равную частному от деления междискового расстояния t на количество рядов n дисков 7, то есть Q=t/n (см. фиг.5), причем, диски в соседних параллельных рядах, обращены вогнутостью в сторону направления движения бороны и имеют разнонаправленный угол атаки, например, диски одного ряда имеют угол атаки направленный влево, а диски другого ряда, имеют угол атаки, направленный вправо (см. фиг.4 и фиг.5). Прицепное устройство 1, снабжено механизмом регулирования положения рамы 2 по высоте относительно прицепного устройства 1. Этот механизм включает в себя одноплечий рычаг 11, шарнирно связанный с кронштейном 12 закрепленным на прицепном устройстве 1 в форме треугольника у его основания. Свободный конец рычага 11, одной стороной шарнирно связан с механизмом подъема/опускания рамы 2, выполненным в виде гидроцилиндра 13, шарнирно соединенного с кронштейном 14, закрепленным на раме 2, а другой стороной, шарнирно связан с регулируемой по длине штангой 15, выполненной, например, в виде талрепа, шарнирно соединенной с дополнительным кронштейном 16, закрепленным на прицепном устройстве 1 в форме треугольника у его вершины. Выполнение регулируемой по длине штанги 15 в виде талрепа, обеспечивает более точную предварительную регулировку и настройку положения рамы 2 относительно прицепного устройства 1, так как при включении гидроцилиндра 13, рама 2 опускается и сферические диски 7 внедряются в обрабатываемую почву на глубину обработки, зависящую от состояния и вида почвы, а также типа обработки (предпосевная, послеуборочная и т.д.). На раме 2, в ее средней части, закреплены кронштейны 17, к которым шарнирно присоединены изогнутые одноплечие рычаги 18. На свободных концах рычагов 18, смонтированы выравнивающие катки 19, с возможностью свободного вращения и по всей ширине захвата бороны. Рама 2, также снабжена закрепленными в конце рамы регулируемыми по высоте ограничителями 20 свободного поворота одноплечих рычагов 18 с катками 19. Настраивая ограничители 20, мы регулируем величину подъема катков 19 или поворота рычагов 18 и тем самым расстояние между горизонтальными уровнями катков 19 и сферических дисков 7, обеспечивая максимально горизонтальное положение рамы при обработке почвы и равную величину заглубления всех рядов дисков 7 в обрабатываемую почву. Для быстрого перемещения бороны своим ходом к месту почвообработки, борона снабжена опорно-транспортными колесами 21, которые размещены между рамой 2 и выравнивающими катками 19. Опорно-транспортные колеса 21, смонтированы на концах двуплечих рычагов 22, шарнирно закрепленных на конце рамы 2. Другие концы рычагов 22 шарнирно связаны с механизмами подъема/опускания опорно-транспортных колес 21, выполненными в виде гидроцилиндров 23, шарнирно закрепленными в кронштейнах установленных на раме 2.
Борона работает следующим образом.
Перед началом работы бороны, устанавливается угол атаки β каждого ряда сферических дисков 7 в зависимости от агротехнических требований, от условий работы (агрофона), требуемой глубины обработки почвы, получаемого профиля дна обрабатываемой почвы и т.д., например, чем больше угол атаки β, тем больше глубина обработки и более полное подрезание сорняков. Угол наклона α дисков 7 к вертикальной или горизонтальной плоскостям, может быть установлен при изготовлении бороны фиксировано, в зависимости от типа обрабатываемой почвы (песчаные, глинистые и т.д.). Регулировка угла атаки β сферических дисков 7, осуществляется перемещением траверс 9 с помощью регулировочных узлов 10 (талрепов) и поворотом рычагов 8 вместе с вертикальными стойками 6 и сферическими дисками 7. Кроме того, регулируют по длине штангу 15 (талреп) и устанавливают по высоте ограничители 20, настраивая тем самым, необходимую глубину обработки почвы или величину внедрения сферических дисков 7 в обрабатываемую почву.
В транспортном положении, штоки гидроцилиндров 23 выдвинуты, опорно-транспортные колеса 21 находятся на поверхности почвы, рама 2 со сферическими дисками 7 и выравнивающие катки 19 подняты.
После включения гидроцилиндров 23, рычаги 22 поворачиваются вместе с опорно-транспортными колесами 21 по часовой стрелке (см. фиг.3) и рама 2 с катками 19, опускается (ложится) на обрабатываемую почву. Включается гидроцилиндр 13, сферические диски 7 заглубляются (внедряются) в почву до тех пор, пока катки 19 своими рычагами 18 не упрутся в ограничители 20. Борона с помощью трактора (не показан) перемещается вперед и происходит обработка почвы. Каждый ряд сферических дисков 7, обрабатывает свою узкую полосу почвы, а вместе, они обрабатывают полосу шириной равной междисковому расстоянию t (см. фиг.5). Выравнивающие катки 19, обеспечивают качественное крошение комков почвы, вычесывание и измельчение сорняков, подрезанных сферическими дисками 7, осуществляют прикатывание поверхности обработанной дисками почвы.
Предлагаемая борона дисковая «Дактиватор Бехтера Е.Н.», благодаря высокой производительности и надежности в работе, найдет широкое применение в сельском хозяйстве, как в коллективных, так и в фермерских хозяйствах, и в настоящее время, уже налажено ее штучное производство.