ВЫРАВНИВАТЕЛЬ ПОЧВЫ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для поверхностной обработки почвы с пружинящими рабочими органами, а именно к выравнивателям почвы.
Известен выравниватель почвы, содержащий раму с опорными колесами и прикрепленные к ней планирующие рабочие органы, за которыми установлены шнеки с метателями для разбрасывания сходящих с них образующихся валков почвы. С целью разброса полной призмы валков шнеки с метателями установлены под углом к направлению движения (А.с. СССР №357896; МПК А01В 31/00; опубл. 03.11.72, бюл. №34).
Основными недостатками предложенного выравнивателя почвы является его сложность, большие ресурсные затраты при эксплуатации, при повышенной влажности обволакивание шнеков и лопастей метателей влажной почвой, растительными и корневыми остатками. Это повышает тяговое сопротивление выравнивателя и ресурсные затраты.
Известен широкозахватный выравниватель почвы, содержащий раму, на которой смонтированы выравнивающие и уплотняющие плиты, шарнирно соединенные между собой, и два ряда рыхлящих рабочих органов, выполненных в виде цилиндрических вращающихся штанг и соединенных с рамой посредством подпружиненных относительно ее поводков, причем первый ряд штанг установлен ниже второго, а выравнивающие и уплотняющие плиты закреплены на подпружиненных поводках и установлены между рядами вращающихся штанг (А.с. СССР №1029836; МПК А01В 13/16; опубл. 23.07.83, бюл. №27).
В результате работы выравнивателя происходит качественное без перемешивания слоев выравнивание поверхности почвы и ложа для семян и равномерное уплотнение последнего, чем достигается повышение качества предпосевной обработки почвы.
Однако, при повышенной засоренности поля сорными растениями первый ряд вращающихся штанг будет наматывать на себя корни растений и далее втягивать все растение на глубину максимальной неровности почвы, что приведет к снижению качества выровненности поля, а также к повышению тягового сопротивления широкозахватного выравнивателя, что является существенным недостатком этого устройства.
Ближайшим аналогом полезной модели является пружинный выравниватель почвы, содержащий раму, соединенную с рабочими органами посредством С-образной пружинной стойки, которая в нижней части соединена со швеллером, имеющим по два правых и левых болтовых соединения со стойками рабочих органов, выполненных в виде правосторонней и левосторонней плоскорежущих лап с продольными треугольными выступами, причем режущие кромки плоскорежущих лап имеют выступы и впадины по форме логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны вовнутрь впадин. Во внутренней полости швеллера имеется ось, на которой закреплены нижний и верхний ударники.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести то, что в процессе работы крупные глыбы почвы (комья) разрушаются частично при взаимодействии с выступами на режущих кромках только в горизонтальных плоскостях и далее, вместо формирования выравненной поверхности поля, они, перемещаясь по рабочей поверхности правосторонней и левосторонней плоскорежущих лап, сходят с рабочих поверхностей без дополнительного воздействия на них в вертикальной плоскости плоскорежущих лап, что приводит к сохранению крупных плоских глыб, не соответствующих агротребованиям. В результате из плоских глыб формируются гребни, которые при последующей посадке дисковыми сошниками препятствуют их заглублению на глубину заделки семян. При этом дополнительно возникают большие изгибающие моменты на стойках рабочих органов из-за неравномерной плотности выравниваемого почвенного пласта, что приводит к снижению устойчивости хода по глубине в горизонтальной плоскости и их частому выходу из строя.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении качества предпосевной обработки почвы за счет формирования качественно выровненного верхнего слоя почвы.
Технический результат - улучшение качества выравнивания поверхности поля перед посевом и повышение устойчивости движения рабочих органов выравнивателя по поверхности почвы независимо от ее плотности и формы рельефа.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в выравнивателе почвы, содержащем раму с рабочими органами, с ударниками на пружинной стойке, нижняя часть которой соединена с имеющими продольные прямоугольные выступы правосторонней и левосторонней плоскорежущими лапами, режущие кромки которых имеют выступы и впадины по форме логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны во внутрь впадин, согласно полезной модели на лобовой поверхности правосторонней и левосторонней плоскорежущих лап, начиная с вершины задней части каждого выступа, под углом к направлению движения жестко установлены вертикальные плоские режущие ножи, верхняя режущая кромка которых выполнена по форме участка логарифмической спирали с максимальным радиус-вектором, равным ширине лобовой поверхности плоскорежущих лап. При этом вертикальные плоские режущие ножи установлены по отношению к направлению движения под углом 45°.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Вертикальные плоские режущие ножи разрушают крупные почвенные глыбы в вертикальной плоскости при их перемещении с выступов плоскорежущих лап на лобовую поверхность. При этом глыбы разрезаются верхней режущей кромкой, которая выполнена по форме участка логарифмической спирали с минимальным трением скольжением, обеспечивающимся максимальным радиус-вектором, который равен ширине лобовой поверхности плоскорежущих лап, что обеспечивает взаимодействие процесса резания вдоль всей ширины лобовой поверхности. Дополнительно, максимальное и качественное крошение комков и глыб в вертикальных плоскостях обеспечивают плоские режущие ножи, жестко установленные, начиная с вершины задней части каждого выступа под углом 45° к направлению движения. Таким образом, обеспечивается улучшение качества выравнивания поверхности поля перед посевом. Кроме того, вертикальные плоские режущие ножи являются дополнительными упорами в вертикальных плоскостях выравниваемого почвенного пласта, содержащего комья и глыбы, вследствие чего снижается изгибающий момент крутильных колебаний рабочих органов выравнивателя в горизонтальной плоскости и тем самым повышается устойчивость их движения по поверхности почвы.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид выравнивателя почвы, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид сверху.
Выравниватель почвы содержит (фиг. 1) раму 1 с рабочими органами 2, с ударниками 3 на С-образной пружинной стойке 4, нижняя часть которой соединена с имеющими продольные прямоугольные выступы 5 правосторонней 6 и левосторонней 7 плоскорежущими лапами (фиг. 2), режущие кромки 8 которых имеют выступы 9 и впадины 10 по форме логарифмической кривой с положительной выпуклостью кривизны во внутрь впадин 10 (фиг. 1). На лобовой поверхности 11 правосторонних 6 и левосторонних 7 плоскорежущих лап, начиная с вершины 12 задней части каждого выступа 9, жестко установлены вертикальные плоские режущие ножи 13 (фиг. 2) под углом 45° к направлению движения, верхняя режущая кромка 14 которых выполнена по форме участка логарифмической спирали с максимальным радиус-вектором R, равным ширине n лобовой поверхности 11 плоскорежущих лап.
Выравниватель почвы работает следующим образом. При обработке почвы выравнивателем на его С-образную пружинную стойку 4 с рабочими органами 2 действует переменная сила сопротивления почвы Р, зависящая от рельефа и физико-механических свойств почвы - влажности, глыбистости (фиг. 1). Правосторонняя 6 и левосторонняя 7 плоскорежущие лапы, перемещаясь по поверхности почвы, обеспечивают устойчивость хода в продольном движении за счет продольных треугольных выступов 9 и вертикальных плоских режущих ножей 13, минимизирующих изгибающий момент плоскорежущих лап 6 и 7. Вертикальные плоские режущие ножи 13, жестко установленные начиная с вершины 12 задней части каждого выступа 9 под углом 45° к направлению движения, обеспечивают максимально качественное крошение комков и глыб, а также разрушение почвенной корки. Благодаря тому, что верхняя режущая кромка 14 вертикальных плоских режущих ножей 13 выполнена по форме участка логарифмической спирали с максимальным радиус-вектором R, равным ширине n лобовой поверхности 11 плоскорежущих лап, создается эффект скользящего резания пласта, комков и глыб почвы в поперечных плоскостях перемещения. Это позволяет снизить энергоемкость процесса выравнивания почвы и создать гребневой рельеф, снижающий формирование зон повышенной ветровой эрозии.
Использование предложенного выравнивателя почвы улучшит качество выравнивания микрорельефа поля перед посевом, повысит устойчивость движения рабочих органов выравнивателя по поверхности почвы независимо от формы ее рельефа.