КОМБИНИРОВАННЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН КУЛЬТИВАТОРА
COMBINED TOOL OF CULTIVATOR

Изобретение относится к лесному хозяйству.
Известен предохранительный механизм, разработанный специально для защиты стрельчатых лап при работе в условиях лесных объектов. Он состоит из рамы, шарнирно соединенной с брусом культиватора, что позволяет ей отклоняться в вертикальной плоскости, двух черенковых ножей, стрельчатой лапы, балласта и нагрузочных пружин. Первый нож шарнирно закреплен в средней части рамы с острым углом вхождения в почву и удерживается в первоначальном положении подпружиненной защелкой и нагрузочной пружиной. Второй закреплен на несущей раме неподвижно с тупым углом вхождения. Поводок стрельчатой лапы также закреплен шарнирно и имеет возможность отклоняться в горизонтальной плоскости. При наезде на препятствие шарнирный нож поворачивается вокруг оси крепления и режущей кромкой скользит по препятствию, приподнимая секцию. Возвращение в рабочее положение производится под действием балласта, закрепленного на конце рамы (а.с. №180879, A01B 35/32, 26.03.1966. Бюл. №8).
К недостаткам данного предохранительного механизма следует отнести то, что первый нож имеет острый угол вхождения в почву, а это провоцирует его забивание в условиях вырубок. Другой недостаток - это отсутствие жесткой связи между носком стрельчатой лапы и вторым черенковым ножом, поэтому при ее повороте в горизонтальной плоскости носок остается незащищенным и подвергается опасности забивания и заякоревания. Кроме того, предохранительный механизм имеет балластный ящик, что существенно утяжеляет орудие, а также достаточно сложную конструкцию.
Наиболее близким по технической сущности является рабочий орган культиватора, включающий стойку, стрельчатую лапу и дисковый нож. На фронтальной части стойки выполнена режущая кромка, позволяющая ей выполнять функцию черенкового ножа с тупым углом вхождения. Дисковый нож установлен в средней части стойки с возможностью свободного вращения. Стрельчатая лапа установлена в горизонтальном пазу на задней стенке стойки (патент РФ №2188526, A01B 35/20, 49/02, опубл. 10.09.2002).
Такая конструкция позволяет использовать рабочий орган на полях с сильно развитой растительностью без риска забивания, потому что дисковый нож надежно перерезает дернину и стебли растительности. С другой стороны, дисковый нож заглубляется не на полную рабочую глубину стрельчатой лапы, что значительно снижает тяговое сопротивление, так как известно, что вертикальная сила тягового сопротивления возрастает прямо пропорционально с увеличением глубины работы дискового ножа.
Однако такой рабочий орган, хорошо уничтожающий сорную растительность и обеспечивающий работу без забивания, не приспособлен для использования в условиях вырубок с пониженными пнями. Стрельчатые лапы при встрече с корнями и пнями будут испытывать повышенные динамические нагрузки и деформироваться, что ведет к возникновению поломок.
Изобретение решает задачу предотвращения поломок лемешных рабочих органов при работе их на вырубках с пониженными пнями и обеспечения более полного уничтожения сорной растительности.
Для этого в комбинированном рабочем органе культиватора, включающем стойки, дисковый нож, лемешный рабочий орган, состоящий из жестко соединенных черенкового ножа и стрельчатой лапы, согласно изобретению, дисковый нож и лемешный рабочий орган установлены подвижно друг относительно друга и рамы орудия в продольно-вертикальной плоскости посредством многозвенных шарнирных предохранительных механизмов, причем осью поворота стойки лемешного рабочего органа является ось дискового ножа, и возможностью синхронного поворота в горизонтальной плоскости, причем их удержание и возврат осуществляется за счет пружин предохранительного механизма лемешного рабочего органа.
На фиг.1. изображен комбинированный рабочий орган, вид сбоку, в фазе рабочего движения, на фиг.2. изображен комбинированный рабочий орган, вид сбоку, в фазе движения по препятствию, и на фиг.3 изображен комбинированный рабочий орган, вид сбоку в фазе схода с препятствия.
Рабочий орган состоит из предохранительного четырехзвенного механизма 1, стойки дискового ножа 2, вертикальной оси поворота рабочего органа 3, оси 4 дискового ножа, дискового ножа 5, стойки 6 лемешного рабочего органа, черенкового ножа 7, лемешного рабочего органа 8, пружин растяжения четырехзвенного предохранительного механизма 9, пружин растяжения предохранителя стойки лемешного рабочего органа 10
Рабочий орган функционирует следующим образом.
Установленный впереди дисковый нож разрезает верхний задернелый почвенный пласт, мелкие порубочные и растительные остатки, лежащие на поверхности, образуя вертикальную щель. Следом по образованной щели идет черенковый нож, перерезая корни растительности и углубляя щель. Установленный на черенковом ноже лемешный рабочий орган отделяет почвенный пласт от монолита, подрезая корни сорной растительности и разрыхляя почву. Устойчивость по глубине обработки обеспечивается четырехзвенным предохранительным механизмом с круто возрастающей силовой характеристикой в начальный момент и предохранительного механизма лемешного рабочего органа, также догружающего четырехзвенный механизм.
При встрече рабочего органа с пнем дисковый нож накатывается на пень, выглубляясь за счет растяжения пружин предохранительного четырехзвенного механизма, при этом происходит одновременное ослабление пружин предохранительного механизма стойки лемешного рабочего органа и его выглубление без непосредственного взаимодействия с препятствием. Это происходит вследствие того, что общий для дискового ножа и лемешного рабочего органа четырехзвенный предохранительный механизм и предохранительный механизм лемешного рабочего органа образуют сложный многозвенный механизм, с общими звеньями, который перераспределяет нагрузку между дисковым ножом и лемешным рабочим органом.
При дальнейшем движении с пня скатывается дисковый нож, и черенковый нож, опускаясь на поверхность пня, начинает скользить по его поверхности. В этот момент происходит некоторое повышение усилия на пружинах стойки лемешного рабочего органа, что снижает динамические нагрузки на дисковый нож и не дает ему полностью заглубляться. При сходе черенкового ножа с пня происходит полное заглубление дискового ножа и лемешного рабочего органа.
В случае встречи с пнем крыла лемешного рабочего органа происходит его поворот вокруг вертикальной оси до полного обхода препятствия. Так как при этом происходит поворот дискового и черенкового ножа в горизонтальной плоскости, то за счет боковой реакции почвы происходит также выдавливание рабочего органа вверх. Возвращение в рабочее положение происходит за счет пружин стойки лемешного рабочего органа и самоустановки рабочего органа.
Предлагаемое изобретение дает положительный эффект в лесном хозяйстве, в данном случае на вырубках с пониженными пнями путем обеспечения более полного уничтожения сорной растительности и снижения затрат труда.