Рабочий орган культиватора
WORKING ORGAN OF THE CULTIVATOR

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для поверхностной обработки почвы, сильно засоренной сорной растительностью.
Известно почвообрабатывающее орудие, включающее культиваторную лапу со стойкой, имеющее прорезь и размещенный в ней рыхлящий рабочий орган, закрепленный на горизонтальной оси поворота, при этом с целью уменьшения тягового сопротивления и забивания орудия пожнивными остатками, рыхлящий рабочий орган выполнен в виде плоского диска с режущими кромками, а его ось поворота размещена перед стойкой (SU, авторское свидетельство №895298).
К недостаткам данного почвообрабатывающего орудия относятся, незначительная зона обработки почвы перед стойкой и возможность обволакивания стойки лапы растительными остатками.
Известен рабочий орган для предпосевной и поверхностной обработки почвы, включающий дисковый нож и плоскорежущие рабочие органы, установленные на стойках, при этом плоскорежущие рабочие органы выполнены в виде стрельчатых полулап и закреплены на стойках по обеим сторонам дискового ножа, при этом носок левой полулапы вынесен вперед относительно оси дискового ножа и расположен выше лезвия дискового ножа, а заглубление лезвия дискового ножа относительно лезвия стрельчатой полулапы принято из расчета перерезания всех растительных остатков, носок правой полулапы размещен на оси дискового ножа, а лезвие правой полулапы размещено на одном уровне с лезвием левой полулапы, которые выполнены двухгранными с острым ребром, направленным в сторону движения рабочего органа (Патент РФ, №2433583).
К недостаткам описанного изобретения относятся возможность обволакивания стойки лапы растительными остатками. Это вызвано тем, что режущей кромкой дискового ножа стебли растений перерезаются, а подрезанная стрельчатой лапой корневая система направляются на стойку и обволакивает ее.
Известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, содержащий клинообразную стойку с долотом, тукопровод на задней части лемеха, на ее нижней части и установленный в створе стойки дисковый нож, снабженный окнами между лезвийной и монтажной частями, при этом окна дискового ножа снабжены отбортовками, поочередно ориентированными в боковых направлениях. (Патент РФ №2195095).
Недостаток данного изобретения состоит в том, что стойка дискового ножа жестко закреплена на раме орудия, как и клинообразная стойка с долотом. Это приводит к необходимости установки дополнительных балок и креплений на раме для установки ножа. Кроме того, увеличивается количество монтажных работ при перестановке рабочих органов на другую схему обработки почвы, так как дисковый нож должен устанавливаться впереди стойки с долотом.
Более близким аналогом к решаемой проблеме является известное приспособление для защиты стойки культиваторной лапы от нависания сорняков, включающее свободно вращающийся дисковый нож, установленный впереди стойки культиваторной лапы в створе с ней с возможностью регулировки глубины погружения в почву, при этом дисковый нож прикреплен непосредственно к стойке культиваторной лапы (Патент РФ №190299).
Недостаток данного изобретения состоит в том, что при работе в верхнем слое почвы со значительным количеством сорных растений и пожнивных остатков подобные ножи не обеспечивают требуемого качества работы. Это вызвано тем, что реакция почвы и корней растений направлена вверх, а режущая кромка не перерезает пожнивные остатки. Следует отметить, что при наезде на препятствие, корни большого диаметра или переуплотненную почву дисковый нож поднимется вместе со стойкой выглубляя культиваторную лапу, а это приводит к нарушению агротехнических требований по глубине обработки почвы.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, уничтожение сорной растительности при поверхностной обработке почвы на паровых полях, а также в междурядьях, возделываемых широкорядным способом сельскохозяйственных культур в орошаемом и неорошаемом земледелии.
Технический результат - снижение тягового сопротивления, повышение производительности и качества обработки почвы путем полного подрезания сорняков в верхнем горизонте почвы, исключение нависания стеблей на стойке и предотвращение выноса влажной почвы на обрабатываемую поверхность.
Указанный технический результат достигается рабочим органом культиватора, включающим свободно вращающийся дисковый нож, установленный впереди стойки культиваторной лапы в створе с ней с возможностью регулировки глубины погружения в почву, при этом дисковый нож прикреплен непосредственно к стойке культиваторной лапы, при этом дисковый нож выполнен в виде игольчатого диска, который установлен под углом атаки к направлению движения, равным половине угла раствора культиваторной лапы, а ось диска закреплена на поводке, который, шарнирно соединен со стойкой и подпружинен пружинным амортизирующим устройством.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен рабочий орган культиватора, вид сбоку; на фиг. 2 - тоже, вид сверху, на фиг. 3 - динамика образования зоны деформации почвы игольчатым диском.
Рабочий орган культиватора содержит стойку 1, культиваторную лапу 2. К стойке 1 на шарнире 3 закреплен поводок 4. Между поводком 4 и стойкой 1 установлена пружина 5, которая одним концом соединена с поводком 4, а другим со стойкой 1. К поводку 4 жестко закреплена ось 6, на которой установлен игольчатый диск 7 под углом атаки α (фиг. 2) к направлению движения v, равным половине угла раствора культиваторной лапы 2. с возможностью свободного вращения на оси.
Рабочий орган культиватора работает следующим образом.
При работе культиватора закрепленная на стойке 1 культиваторная лапа 2 производит подрезание слоя почвы на заданную глубину „h". При этом корни сорняков и другие растительные остатки частично подрезаются или разрываются, но в основной массе нависают на лобовой поверхности стойки 1. Для лучшей очистки рабочего органа от растительных остатков перед стойкой движется игольчатый диск 7, который осью 6 закреплен на поводке 4 и шарниром 3 соединен со стойкой 1. Диск 7 взаимодействуя с почвой, получает вращение и производит рыхление верхнего слоя почвы, а также удаление растительных остатков и корневой системы в стороны от лобовой поверхности стойки 1. При работе игольчатого диска 7 образуется зона деформации почвы в виде полоски шириной „а" (фиг. 3) без растительных остатков и корневой системы, взрыхленной на глубину „b" идущую перед лобовой поверхностью стойки 1. Предотвращая обволакивание стойки растительными остатками. В процессе работы амортизирующее устройство, состоящее из пружины 5, обеспечивает диску 7 заданную глубину обработки почвы, соответствующую агротехническим требованиям и копирование обрабатываемой поверхности, а при наезде на препятствие обеспечивает перемещение вверх, обеспечивая защиту зубьев диска 7 от поломки.
Таким образом, заявленный рабочий орган культиватора обеспечивает снижение тягового сопротивления, повышение производительности и качества обработки почвы путем полного подрезания сорняков в верхнем горизонте почвы, исключение нависания стеблей на стойке и предотвращение выноса влажной почвы на обрабатываемую поверхность.