ОРУДИЕ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВЕРДЫХ КОМКОВ И КОРКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ
TOOL FOR GRINDING HARD CLODS OF SOIL AND CRUST ON SOIL SURFACE

Предлагаемое техническое решение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для поверхностной обработки почвы и разрыхления ее корки.
Известны конструкции орудий для измельчения твердых комков и корки на поверхности почвы [В.М.Халанский, И.В.Горбачев. Сельскохозяйственные машины. Москва. «Колос», 2006 г.], бороны, дисковые тяжелые БДТ-7, БДТ-10 и дисковые лущильники АДГ-5А, АДГ-15А, а также различные агрегаты - дисковые АДУ-Б, отдельные катки или барабанные фрезы, которые включают в себя раму, ножи, диски, опорный каток и устройство для соединения орудия с трактором.
Недостатками таких орудий являются следующие.
На поверхности почвы с высокой твердостью комков, корки такие орудия неэффективны. Ножи, диски и опорный каток не обеспечивают интенсивного крошения и не разрыхляют до необходимой структуры почву. Главная причина этого - низкое вертикальное воздействие на почву со стороны орудия, что впоследствии требует дополнительного применения на этих участках других машин и механизмов.
Кроме этого, данные орудия сдвигают почву, меняя ее начальное местоположение.
Известна машина для измельчения древесного материала и заделки полученной массы в почву. [Патент РФ №2188524. Конструкция заявлена 29.11.2000, авторы Завражнов А.И. (RU) и др.] Данная машина содержит установленные на раме барабан, ножи, контрножи и кожух. Зубья двух контрножей установлены со смещением. При этом нож для обработки древесины и почвы взаимодействует с двумя зубьями переднего контрножа и с одним заднего, за счет чего исходный материал гарантированно измельчается.
Недостатки данной машины заключаются в следующем.
В данной конструкции применен дополнительный привод для вращения ножей (причем против движения агрегата), требующий значительного увеличения потребления энергии в сравнении с традиционными орудиями. Практически стоимость единицы обработанной площади поля такой машиной увеличивается как минимум в два раза в сравнении с традиционными.
Кроме этого, измельчение почвы за счет взаимодействия ножей с контрножами приводит к значительному истиранию ее и превращению, скорее, к обескультуренному состоянию, близкому к обычному грунту.
Близкое расположение ножей и контрножей друг к другу приводит к быстрому износу последних и требует остановок и периодических их переналадок.
Целью настоящего изобретения является устранение вышеотмеченных недостатков и повышение качества измельчения твердых комков и почвенной корки на поверхности поля.
Данная цель достигается тем, что предлагаемое орудие для измельчения твердых комков и корки на поверхности почвы включает в себя раму, ножи, опорный каток и устройство для соединения орудия с трактором; дополнительно имеет на раме балластную емкость, обеспечивающую возможность изменения давления катка на почву; дополнительно имеет заостренные выступы, расположенные на периферии катка, возможно, рядами; дополнительно имеет направляющие толкатели, закрепленные на раме орудия, а также рыхлительные штанги, расположенные в специальных отверстиях, выполненных по всей периферии катка, при этом рыхлительные штанги установлены с возможностью упора в ось катка.
Кроме того, на заостренных выступах выполнены прямые радиальные срезы, и направляющие толкатели имеют аналогичный срез, при этом выступы и толкатели располагаются с возможностью постоянного касания друг друга в работе.
Вместе с тем, ступицы катка имеют отверстия как минимум в два раза большего диаметра, чем ось, и посредством взаимодействия штанги, заостренного выступа и направляющего толкателя обеспечивается возможность производить периодические ударные воздействия рамы на опорный каток.
На фигуре 1 изображен общий вид орудия. На фигуре 2 и 3 - вид сбоку и сечение. На фигуре 4 показано местное увеличение части сечения фигуры 3.
Данное орудие имеет раму (1), ножи (2), опорный каток (3) и устройство для соединения орудия с трактором (4), на раме (1) балластную емкость (5), обеспечивающую возможность изменения давления катка на почву (Р), также имеет заостренные выступы (6), расположенные на периферии опорного катка (3), и дополнительно имеет направляющие толкатели (7), закрепленные на раме (1) орудия, а также рыхлительные штанги (8), расположенные в специальных отверстиях (9), выполненных по всей периферии опорного катка (3), при этом рыхлительные штанги (8) установлены с возможностью упора в ось (10) опорного катка (3).
Кроме того, на заостренных выступах (6) выполнены прямые радиальные срезы (11), и направляющий толкатель (7) имеет аналогичный вертикальный срез (12), при этом заостренные выступы (6) и направляющий толкатель (7) располагаются с возможностью постоянного касания друг друга в работе.
Вместе с тем, ступицы опорного катка (3) имеют отверстия (13) как минимум в два раза большего диаметра, чем ось (10), и посредством взаимодействия рыхлительных штанг (8), заостренного выступа (6) и направляющего толкателя (7) обеспечивается возможность производить периодические ударные воздействия рамы (1) на опорный каток (3).
Работает орудие следующим образом.
Орудие, перемещаясь по полю с твердыми комками или плотной поверхностной коркой, своими ножами (2) первоначально рыхлит и разрушает почвенную корку. Опорный каток (3) перемещается по полю вслед за ножами (2) и выполняет дополнительное крошение твердых комков. Опорный каток (3) вращается по направлению ω (см. фиг.2), при этом глубина его внедрения (величина сминания почвы), а также интенсивность разрушения комков регулируются величиной балласта, помещенного в балластную емкость (5), то есть величиной силы Р. Далее, заостренные выступы (6), установленные равномерно по всей периферии опорного катка (3), и рыхлительные штанги (8) довершают размельчение оставшихся твердых комков и корки на поверхности почвы. Действие заостренных выступов (6) само производит раздавливание или разделение комков на более мелкие части, а рыхлительные штанги (8) выполняют интенсивные ударные действия.
Ударные действия осуществляются за счет взаимодействия заостренных выступов (6), установленных на опорном катке (3) с направляющими толкателями (7), установленными на раме (1) орудия. Заостренные выступы (6) касаются и огибают направляющие толкатели (7) в процессе работы. Огибая, скользя по контуру направляющего толкателя (7), заостренный выступ (6), наконец, достигает положения совпадения срезов (11) и (12), и тогда происходит резкое «падение» рамы (1) орудия на рыхлительные штанги (8) опорного катка (3). Масса рамы (1) и балластной емкости (5) ударной нагрузкой Р воздействует на рыхлительные штанги (8), которые в свою очередь ударяют на твердые камни и почвенную корку и гарантированно измельчают их. Возможность удара рыхлительным штангам (8) обеспечивается за счет того, что ступицы опорного катка имеют отверстия (13) как минимум в два раза большего диаметра, чем ось (10).
1
2
Таким образом, в результате слой почвы A подвергается рыхлению с помощью ножей (2), а поверхностный слой А дополнительно рыхлится заостренными выступами (6), рыхлительными штангами (8) и самим опорным катком (3). В результате чего и достигается цель изобретения.
Процесс измельчения твердых комков и корки с помощью данного орудия осуществляется автоматически без вмешательства оператора и не требует дополнительного подведения мощности для работы механизмов. Вследствие чего процесс работы данного орудия высокоэкономичен, обеспечивает необходимое качество и не требует высокой квалификации оператора.