Агрегат почвообрабатывающий с трансформируемой рамой

Полезная модель «Агрегат почвообрабатывающий с трансформируемой рамой» относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к агрегатам для обработки почвы, как базовый элемент навески и размещения почвообрабатывающих агрегатов различного назначения и конфигурации.
Известен «Почвообрабатывающий агрегат» (см. патент РФ №130183), которое включает раму, устройство для соединения с трактором, механизм регулирования, опорное колесо, рабочие органы. Рабочие органы содержат стойку и плоскорежущую лапу. Между рабочими органами установлена дисковая секция. За рабочими органами установлен прикатывающий каток, содержащий ось, боковые диски, уплотнительные пластины и односторонне заточенные ножи. Уплотнительные пластины жестко закреплены на внешней поверхности боковых дисков с равным угловым шагом. Односторонне заточенные ножи жестко закреплены на уплотнительных пластинах и оси прикатывающего катка.
Однако известное орудие имеет недостатки, к которым можно отнести неудовлетворительное качество обработки почвы, а также то, что отсутствует модульность, то есть все рабочие органы и другие установлены на одной раме, в том числе то, что сама рама нетрансформируемая, то есть цельная, и неунифицированная, то есть для определенных (заданных) рабочих органов.
Известен также «Комбинированный почвообрабатывающий агрегат» (см патент РФ №184203), включающий раму, устройство для соединения с трактором, механизмы регулирования, опорные колеса, рабочие органы, содержащие стойку и плоскорежущую лапу, дисковые секции, отличающийся тем, что дисковые секции установлены перед рабочими органами, каждая дисковая секция содержит раму, ось и сферические диски, причем дисковые секции установлены под углом к направлению движения почвообрабатывающего агрегата, за рабочими органами установлена почвообрабатывающая фреза, содержащая вал, фланцевые крепления, Г-образные ножи и привод почвообрабатывающей фрезы, за почвообрабатывающей фрезой установлена катковая приставка, содержащая раму, измельчающий и прикатывающий катки, штанги с пружинами, измельчающий каток содержит ось и дисковые рыхлители, дисковые рыхлители установлены на оси измельчающего катка через равные интервалы, а по периферии дисковых рыхлителей выполнены треугольные выемки, вершины, расположенные между треугольными выемками, также выполнены треугольными и направлены в разные стороны от геометрической оси вращения дисковых рыхлителей, прикатывающий каток содержит ось, боковые и промежуточные диски, боковые и промежуточные диски установлены на горизонтальной оси через равные интервалы в горизонтальной плоскости, по окружности боковых и промежуточных дисков прикатывающего катка с равным угловым шагом установлены V-образные рыхлительные элементы, причем V-образные рыхлительные элементы вершинами жестко закреплены по периферии боковых и промежуточных дисков, а стороны V-образных рыхлительных элементов направлены в разные стороны от геометрической оси вращения прикатывающего катка.
К недостаткам данного агрегата можно отнести также отсутствие модульности и то, что сама рама не дает возможности к трансформации и унифицированию (унификации).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является «Лущильник дисковый комбинированный ЛДК-4,0-П-1»  который представляет собой прицепную, модульную конструкцию, состоящую из дискового модуля, модуля ротационной бороны и прикатывающего двойного шлейф-катка с пружинными боронами, рама которого выполнена жесткой, сварной, состоящей из трех продольных балок - верхней хребтовой и двух нижних боковых, расположенных симметрично относительно верхней, а также поперечных двухбрусных или однобрусных балок. Продольные балки изготовлены из прямоугольного профиля и соединены между собой ребрами-связями. Поперечные рамы дискового модуля, модуля ротационной бороны и прикатывающего двойного шлейф-катка с пружинными боронами приварены к нижним продольным балкам, С помощью смонтированных на передних торцах боковых балок кронштейнов агрегат посредством жесткой сцепки соединяется с трактором. На переднем торце хребтовой балки крепится гидроцилиндр подъема-опускания сцепки. В кронштейнах на задних торцах боковых балок крепится блок опорно-транспортных широкопрофильных колес низкого давления. Соответственно, на заднем торце хребтовой балки крепится гидроцилиндр подъема-опускания блока колес.
К недостаткам данного лущильника можно отнести низкие функциональные возможности агрегата, из-за того, что у него рама цельная, не дает возможности к трансформации и унифицикации, т.е. агрегатом в результате можно выполнить только заданный комплекс почвообработки.
Техническим решением задачи является расширение функциональных возможностей агрегата, повышения качества обработки почвы, обеспечение дифференцированного подхода к процессам почвообработки, в том числе сцепки с энергетическим средством.
Техническое решение задачи достигается тем, что в агрегате почвообрабатывающем с трансформируемой рамой, включающем модульную конструкцию, у которой рама состоит из поперечной части в виде двухбрусных и однобрусных рам с рабочими органами почвообрабатывающих модулей, и продольной части в виде верхней хребтовой балки, двух нижних боковых балок, расположенных симметрично относительно верхней балки, изготовленных из труб прямоугольного профиля, оснащенных приваренными ребрами-связями, прицепную с гидроцилиндром жесткую сцепку с трактором, а также оснащенный гидроцилиндром блок опорно-транспортных широкопрофильных колес низкого давления, кронштейны нижних балок спереди и сзади, кронштейны хребтовой балки передний и задний, соединительные пальцы, согласно полезной модели продольная часть рамы выполнена в виде содержащих указанные ребра-связи секций для почвообрабатывающих модулей, причем хребтовая и боковые балки секций взаимно расположены в поперечной плоскости для обеспечения соединения с трактором по трехточечной схеме, при этом кронштейны выполнены в виде пластин с ребрами жесткости и четырьмя отверстиями под крепежные болты и приварены спереди и сзади к торцам балок так, чтобы геометрические центры плоскостей кронштейнов совпадали с продольными осями балок, к нижним боковым балкам одной из секций для соединения со стойками крепления рамы опорных колес, к нижним боковым балкам секций для соединения с ответными кронштейнами, приваренными на рамах поперечной части, причем кронштейны, приваренные к одним торцам балок секций, соединены с кронштейнами в виде вилки и серьги для соединения балок с помощью соединительных пальцев, а кронштейны, приваренные с других торцов нижних балок секций, соединены с кронштейнами нижними в виде изогнутой вилки для соединения спереди с тракторной сцепкой, а сзади с блоком задних опорно-транспортных колес, также кронштейн приварен к торцу хребтовой балки одной из секций для соединения с кронштейном верхним передним этой хребтовой балки в виде вилки с отверстиями верхними для соединения с гидроцилиндром сцепки трактора и с отверстиями нижними для соединения через талреп с рамой опорных колес, а кронштейн, приваренный к торцу хребтовой балки другой из секций, соединен с кронштейном верхним задним этой хребтовой балки в виде серьги для соединения с гидроцилиндром блока задних опорно-транспортных колес. Почвообрабатывающие модули представляют собой модули - дисковый, ротационной бороны, прикатывающего двойного шлейф-катка, однорядной штригельной бороны, чизелевания и вспашки и выполнены комбинируемыми между собой в прицепном соединении с трактором.
Новыми элементами являются то, что продольная рама выполнена в виде секций с длиной, зависящей от длины в рабочем или транспортном положении соответствующего модуля, с количеством ребер-связей гарантирующих им необходимую прочность, с взаимным положением хребтовой и нижних балок в каждой секции в поперечной плоскости согласно требованиям ГОСТ к геометрическим параметрам оконечного агрегата, обеспечивающих соединение с энергетическим средством (трактором) по трехточечной схеме, с кронштейнами в каждой секции в виде пластин оснащенных ребрами жесткости и четырьмя отверстиями под крепежные болты, приваренными к торцам балок так, чтобы их геометрические центры совпадали с продольными осями присоединяемых балок другой секции, и к нижним боковым балкам каждой секции для соединения со стойками крепления рамы опорных колес, с ответными кронштейнами, приваренными на рамах поперечной части, с кронштейнами в виде вилки и серьги для соединения секций с помощью соединительных пальцев, с кронштейнами нижними в виде изогнутой вилки для соединения спереди с тракторной сцепкой, а сзади с блоком задних опорно-транспортных колес, с кронштейном верхним передним хребтовой балки в виде вилки с отверстиями верхними для соединения с гидроцилиндром сцепки либо со шпренгелем навесного устройства трактора и с отверстиями нижними для соединения через талреп с рамой опорных колес, с кронштейном верхним задним хребтовой балки в виде серьги для соединения с гидроцилиндром блока задних опорно-транспортных колес, с модулями для чизелевания, вспашки и другими, добавленными в поперечную часть агрегата для их различного комбинирования при решении основных задач почвообработки, или в виде самостоятельных модулей в прицепном или навесном соединении с трактором.
Полезная модель схематично представлена в виде рисунков на чертежах: на Фиг. 1 - секция продольной рамы для чизельного модуля; на Фиг. 2 - секция продольной рамы для модуля вспашки; на Фиг. 3 - продольная рама из двух секций в сборе; на Фиг. 4 - вид А; на Фиг. 5 - крепежные элементы рамы (а - кронштейн с ребрами жесткости, 6 - стойка опорных колес, в - вилка, г - серьга, д - кронштейн нижний, е - кронштейн верхний передний, ж - кронштейн верхний задний); на Фиг. 6 - прицепленный к трактору агрегат для одновременного чизелевания и вспашки; на Фиг. 7 и 8 изображены увеличено передняя и задняя части агрегата; на Фиг. 9 - навешенный на трактор модуль для чизелевания; на Фиг. 10 - прицепленный к трактору модуль для вспашки; на Фиг. 11 - прицепленный к трактору агрегат для одновременного чизелевания, вспашки и крошения с прикатыванием.
Агрегат почвообрабатывающий универсальный с трансформируемой рамой имеет модульную конструкцию, у которой рама состоит из поперечной части в виде двухбрусных и однобрусных рам с рабочими органами почвообрабатывающих модулей, таких как модуль дисковый, ротационной бороны, прикатывающего двойного шлейф-катка, однорядной штригельной бороны, чизелевания, вспашки и других и продольной части. Продольная часть выполнена в виде верхней хребтовой балки 1 и двух расположенных симметрично относительно верхней нижних боковых 2. Балки 1 и 2 продольной части изготовлены из труб прямоугольного профиля и оснащены приваренными ребрами-связями 3. Агрегат содержит прицепную с гидроцилиндром 4 жесткую сцепку 5 с трактором. В состав агрегата также входит оснащенный гидроцилиндром 6 блок 7 опорно-транспортных широкопрофильных колес 8 низкого давления. Продольная рама выполнена в виде секций с длиной, зависящей от длины в рабочем или транспортном положении соответствующего модуля, с количеством ребер-связей 3 гарантирующих им необходимую прочность. Продольная рама выполнена с взаимным положением хребтовой 1 и нижних балок 2 в каждой секции в поперечной плоскости согласно требованиям ГОСТ к геометрическим параметрам оконечного агрегата, обеспечивающих соединение с энергетическим средством (трактором) по трехточечной схеме. Каждая секция продольной рамы оснащена кронштейнами 9 в виде пластин с ребрами жесткости и четырьмя отверстиями под крепежные болты, приваренными к торцам балок 1 и 2 так, чтобы их геометрические центры совпадали с продольными осями присоединяемых балок других секций. Кронштейны 9 приварены также к нижним боковым балкам 2 каждой секции для соединения со стойками 10 крепления рамы 11 опорных колес 12. В том числе кронштейны 9 приварены к нижним боковым балкам 2 каждой секции для соединения с ответными кронштейнами, приваренными на рамах поперечной части. При стыковке секций кронштейны 9 соединяются с кронштейнами в виде вилки 13 и серьги 14 для соединения секций с помощью соединительных пальцев 15. Соединительные пальцы 15 стопорятся шплинтами либо разводными, либо игольчатыми и одинаковы для всех соединительных элементов агрегата, а кронштейны 9 торцов каждой секции соединяются с кронштейнами нижними 16 в виде изогнутой вилки для соединения спереди с тракторной сцепкой 5, а сзади с рамой блока 7 задних опорно-транспортных колес 8. Также с кронштейном верхним передним 17 хребтовой балки 1 выполненным в виде вилки с двумя отверстиями. При этом верхние отверстия служат для соединения через талреп 18 с гидроцилиндром 4 сцепки 5 либо со шпренгелем 19 навесного устройства трактора, а нижние для соединения через талреп 20 с рамой 11 опорных колес 12. В том числе с кронштейном верхним задним 21 хребтовой балки 1 в виде серьги для соединения с гидроцилиндром 6 блока 7 рамы задних опорно-транспортных колес 8.
Наличие съемных стоек 10, кронштейнов 16, 17, 21, а также модулей обеспечивающих решение основных задач почвообработки, позволят осуществлять различное комбинирование агрегата. Кроме этого агрегаты могут быть представлены в виде самостоятельных модулей в прицепном или навесном соединении с трактором.
Работа агрегата заключается в следующем. Благодаря тому, что продольная рама агрегата выполнена в виде секций, появляется возможность к трансформации, т.е. комбинированию комплектующих агрегата. Например, для выполнения операции одновременного чизелевания и вспашки необходимо собирать продольную раму так, чтобы балки 1, 2, секции для чизелевания и секции для вспашки с ребрами - связями 3, кронштейнами 9 и кронштейнами 13 и 14 зафиксированными стопорными пальцами 15 образовали жесткую конструкцию. Затем с помощью кронштейнов 9 устанавливают стойки 10 и закрепляют продольную раму на поперечных частях (рамах указанных модулей). Далее на балках 2 спереди и сзади монтируются кронштейны 16, а к ним тракторная сцепка 5 и блок 7 задних опорно-транспортных колес 8. Сцепка 5 связывается пальцами 15 с верхними отверстиями кронштейна 17 через талреп 18 с гидроцилиндром 4. Нижние отверстия кронштейна 17 связаны через талреп 20 с рамой 11 передних опорных колес 12, с помощью которых задается глубина обработки почвы. Затем монтируется сзади к балке 1 кронштейн 21 для связи через гидроцилиндр 6 с блоком 7 задних опорно-транспортных колес 8.
Если необходимо выполнение операции одновременного чизелевания, вспашки и крошения с прикатыванием к продольной балке добавляется дополнительная секция продольной рамы, которая соединяется пальцами 15 посредством вилок 13 и серег 14 и оснащается кронштейнами 16 и 21 и с помощью кронштейнов 9 крепится к поперечному брусу указанного модуля.
Благодаря тому, что секции, а значит модули, можно быстро разъединить путем расфиксирования пальцев 15 на продольной раме, в том числе тому, что взаимное положение балок 1 и 2 в поперечной плоскости определяется требованиями ГОСТ к геометрическим параметрам оконечного агрегата, соединяемого с энергетическим средством (трактором) по трехточечной схеме, имеется возможность применения как различных модификаций агрегата: дискатор-культиватор-каток; пахотный блок-каток; дискатор - игольчатая борона - каток - штригельная борона и т.д., так и отдельных почвообрабатывающих средств. Например, средство для чизелевания, для чего посредством кронштейнов 9 к балке 1 крепится кронштейн 17, а к балкам 2 стойки 10, чизельный модуль. Верхние отверстия кронштейна 17 с помощью пальца 15 связываются со шпренгелем 19, кронштейны 16 с тягами навесного устройства энергетического средства (трактора). Например, средство для вспашки, для чего убрали из агрегата секцию с модулем для чизелевания, а балку 1 секции вспашки оснастили кронштейном 17, балки 2 стойками 10, модулем вспашки и кронштейнами 16 для связи их со сцепкой 5. При трехточечной навеске и отсутствии необходимости регулировки глубины обработки почвы, например, навешен только один модуль - каток рыхлитель, отсоединяют стойки 10 и раму 11 с передними опорными колесами 12.
Применение агрегата почвообрабатывающего универсального с трансформируемой рамой обеспечит расширение функциональных возможностей агрегата, повышение качества обработки почвы, обеспечение дифференцированного подхода к процессам почвообработки, в том числе сцепки с энергетическим средством, как в прицепном, так и в навесном вариантах.