СЕКЦИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПРОПАШНОГО КУЛЬТИВАТОРА С КОРРЕКТОРОМ ГЛУБИНЫ ХОДА ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬНОЙ ЛАПЫ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям для междурядной обработки почвы.
Известен культиватор-гребнеобразователь, содержащий раму, на которой посредством шарнирно установленных кронштейнов и нажимных штанг с пружинами смонтированы фрезерное почвообрабатывающее орудие и секции размещенных позади этого орудия шарнирно установленных грядилей с окучниками, дополнительно снабженный расположенным позади окучников шарнирно присоединенным к раме катком для уплотнения образуемых гребней и соосно установленным с этим катком гидромотором, связанного с гидросистемой трактора посредством регулятора напора, поступающего в мотор гидропотока, имеющий электрический блок управления, при этом фрезерное почвообрабатывающие выполнено в виде барабана для сплошной обработки почвы [RU 1817664 А01В 49/02].
Недостатками культиватора-гребнеобразователя являются:
1. Недостаточная глубина обработки почвы в междурядьях, которая не позволяет фрезерному орудию устранить зоны уплотнения почвы по следу колес трактора и посадочной машины.
2. Использование фрезерного орудия для обработки почвы приводит к образованию мелких эрозионно-опасных почвенных частиц, что приводит к ухудшению экологического состояния агроландшафтов вследствие воздействия водной и ветровой эрозии.
3. В процессе работы окучивающий корпус уплотняет дно борозды, а также боковые стенки гребней.
4. Окучивающий корпус со сплошной поверхностью отвалов не обеспечивает высокую интенсивность крошения почвенного пласта.
5. Активный каток, которым оснащен культиватор-гребнеобразователь, сильно уплотняет поверхность гребня за счет буксования, что приводит к снижению влагопроницаемости гребня в период вегетации пропашных культур.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является секция рабочих органов пропашного культиватора-гребнеобразователя [RU №169780 U1 А01В 13/00], содержащая раму, на которой установлены почвообрабатывающее орудие, окучники и каток, шарнирно присоединенный к раме, отличающаяся тем, что на раме установлено почвообрабатывающее орудие, выполненное в виде оборотной рыхлительной лапы, жестко закрепленной на S-образной пружинной стойке, с возможностью регулирования ее по высоте, за ней с возможностью регулирования по высоте установлен комбинированный рабочий орган, на стойке которого жестко закреплена оборотная рыхлительная долотообразная лапа, а также окучивающий корпус с перьевыми отвалами с возможностью регулирования последнего по высоте стойки, за которым на раме шарнирно закреплен прутковый профильный каток с шевронным расположением прутков в его цилиндрической части.
Недостатками данной секции рабочих органов являются:
1. Невозможность оперативно менять глубину рыхления при изменении глубины переуплотненного слоя.
2. Необходимость перестановки окучивающего корпуса для обеспечения постоянной высоты сформированных гребней при изменении глубины обработки.
Задача полезной модели - повышение качества работы орудий для междурядной обработки гребневых посадок пропашных культур за счет оперативной корректировки глубины хода рабочих органов с учетом фактического расположения переуплотненных горизонтов корнеобитаемого слоя.
Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемая секция рабочих органов пропашного культиватора, содержащая раму, окучивающий корпус, установленный на раме с возможностью регулирования глубины хода, и оборотную рыхлительную лапу со стойкой. Окучивающий корпус закреплен на наружной поверхности полого держателя рабочих органов, присоединенного к раме, а стойка оборотной рыхлительной лапы установлена с возможностью перемещения по внутренней полости держателя рабочих органов. Гидроцилиндр имеет встроенный датчик хода штока, определяющий положение рыхлительной лапы относительно рамы орудия. Гидроцилиндр подключен к гидравлической системе трактора посредством электроуправляемого гидрораспределителя, соединенного с выходным портом бортового контроллера. Входной порт контроллера соединен с хода штока гидроцилиндра, бесконтактным сенсором почвенного состояния, регистрирующим текущее значение положения по высоте переуплотненного горизонта в корнеобитаемом слое, и датчиком положения рамы орудия относительно поверхности почвы.
Новые существенные признаки:
1. Наличие бесконтактного сенсора для определения текущего положения высоты залегания переуплотненного слоя.
2. Оперативная поднастройка глубины хода рыхлительной лапы.
3. Установка стойки рыхлительной лапы внутри полого профиля держателя окучивающего корпуса.
4. Управление глубиной хода рыхлительных лап индивидуальными гидроцилиндрами, которые оснащены датчиками положения, датчики положения высоты рамы орудия для определения глубины хода окучивающего корпуса; система управления глубиной хода рыхлительных лап, использующая алгоритм допускового контроля по показателю скользящего среднего.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.
Технический результат заключается в том, что при работе секции пропашного культиватора обеспечивается заданное качество обработки почвы за счет оперативного изменения глубины обработки без изменения положения рамы орудия относительно поверхности поля на основе оперативного измерения положения по высоте переуплотненного слоя, расчета оценок его статистических характеристик и поднастройки текущей глубины хода рабочих органов в случае отклонения фактического положения от расчетных данных.
На фиг. 1 схематично изображен вид предполагаемая полезная модель.
Секция рабочих органов пропашного культиватора, содержащая раму 1 орудия, опирающуюся на колеса 2, регулируемые по высоте, для настройки глубины хода окучивающего корпуса 4, определяющего высоту формируемого гребня, и оборотную рыхлительную лапу 6 со стойкой 5. Окучивающий корпус 4, установленный на раме 1 с возможностью регулирования глубины хода, закреплен на наружной поверхности полого держателя 3 рабочих органов, присоединенного к раме 1, а стойка 5 оборотной рыхлительной лапы 6 установлена с возможностью перемещения по внутренней полости держателя 3 рабочих органов с помощью гидроцилиндра 7. Внутри гидроцилиндра 7 установлен датчик 8 хода штока, который определяет положение рыхлительной лапы 6 относительно рамы 1 орудия. Датчик 8 хода штока соединен по CAN-BUS сети с соответствующими входами бортового контроллера 9. Гидроцилиндр имеет соединение с гидравлической системой трактора посредством электроуправляемого гидрораспределителя 10, управление работой которого производится от электрических сигналов, поступающих из соответствующих выходов бортового контроллера 9. На раме 1 также установлен бесконтактный датчик 11, предназначенный для измерения текущего значения высоты рамы относительно поверхности поля, заглубления окучивающего корпуса. Этот датчик также соединен по CAN-BUS-сети с соответствующим входом бортового контроллера 9. Бесконтактный сенсор почвенного состояния 12 устанавливается на фронтальной части трактора для измерений текущего значения высоты расположения переуплотненного горизонта, находящегося внутри корнеобитаемого слоя. Электрический выход данного сенсора соединен с соответствующим входом бортового контроллера 9. Для определения текущей скорости движения агрегата устройство оборудовано приемником GPS-сигнала 13, электрический выход которого соединен с соответствующим входом бортового контроллера 9.
Работа предлагаемой секции рабочих органов осуществляется следующим образом.
Предварительно производится настройка секции на формирование гребней с заданными параметрами профилированной поверхности. Для этой цели производят установку глубины хода окучивающего корпуса 4, переставляя опорные колеса 2 орудия относительно рамы 1. По сигналу от бортового котроллера 9 через электроуправляемый гидрораспределитель 10 происходит выдвижение штока гидроцилиндра 7 в среднее положение. Вычисление глубины хода рыхлительной лапы 6 и индикация этого значения на экране бортового контроллера 9 происходит на основании результатов измерения расстояния от поверхности поля до рамы 1 орудия бесконтактным датчиком 11, длины хода штока гидроцилиндра 7 датчиком 8 при известных значениях длины жесткой стойки 5 рыхлительной лапы 6 и точки крепления по высоте гидроцилиндра 7 относительно рамы 1. При движении агрегата по полю бесконтактный сенсор почвенного состояния 12 производит сканирование почвы на глубину корнеобитаемого слоя и точно определяет положение по высоте переуплотненного горизонта. При движении агрегата с заглубленным орудием происходит с заданным шагом сканирование почвы на глубину корнеобитаемого слоя и точное определение положение по высоте положение переуплотненного горизонта. Так как измеряемый параметр - положение по высоте переуплотненного горизонта по длине гона является случайным процессом, то для получения достоверной оценки среднего значения данного параметра производится его измерение с заданным шагом не менее в 100 точках на участке 10-15 м. В качестве отметчика пути для фиксация текущих значений измеряемого параметра используется сигнал, поступающий в бортовой контроллер от приемника GPS-сигнала 13. Величина оценки среднего значения положения по высоте переуплотненного слоя выводится на экран бортового контроллера. Одновременно с этим происходит накопление данных о глубине хода рыхлительной лапы 6 на основе обработки текущих значений сигналов от датчиков 8 и 11. При отклонении оценки среднего значения высоты залегания переуплотненного слоя от оценки среднего значения текущей глубины хода рыхлительной лапы 6 за пределы допуска, заданного агротребованиями, более чем на ±2 см на экране контроллера высвечивается предупреждающая надпись, сопровождаемая звуковым сигналом. После получения данного предупреждения оператор дистанционно с места водителя производит поднастройку глубины обработки почвы путем подачи соответствующей команды на электроуправляемый гидрораспределитель 10 для поднастройки глубины хода рыхлительной лапы.