КОМБИНИРОВАННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям для основной обработки почвы.
Известно орудие для обработки почвы, состоящее из горизонтальной опорной рамы, на которой смонтированы навеска и опорные колеса. На раме последовательно установлены барабан с ножевидными рабочими органами, основные рабочие органы, выполненные в виде расположенных в два ряда стрельчатых лап, лопастной барабан-выравниватель и секции спиральных катков с левым и правым направлением навивки прутков, снабженные автономными механизмами регулирования их давления на почву. Такое расположение рабочих органов обеспечивает высокое качество предпосевной обработки почвы за один проход агрегата (Патент на изобретение №2122301, МПК: А01В 49/02).
Однако данное орудие характеризуется значительной металлоемкостью и сложностью изготовления. Кроме того, данное орудие при обработке почвы забивается стерней и растительными остатками, что препятствует заглублению стрельчатых лап в почву. Данное орудие не производит отвальную обработку почвы и имеет большое тяговое сопротивление.
Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие для сплошной поверхностной обработки почвы, включающее раму с опорными колесами, установленные на ней культиваторные рабочие органы и расположенные попарно относительно их следов в два ряда диски с противоположными углами атаки. Стойки дисков в каждом ряду закреплены шарнирно и соединены своими поводками с общей штангой шарнирно-реечных механизмов их рядов с возможностью разностороннего поворота дисков в каждой паре. Такое конструктивное выполнение позволяет повысить качество обработки почвы и соответственно увеличить продуктивность сельскохозяйственных культур (Патент на изобретение РФ №2230445. МПК: А01В 49/02).
Однако данное орудие также характеризуется конструктивной сложностью и металлоемкостью, неудовлетворительным качеством обработки сухих почв. Применяемые в конструкции диски способствуют образованию эрозии почв, а также создают на
поверхности почвы высокие гребни. Кроме того, орудие не обеспечивает необходимой заглубляемости в почву и производит неполный оборот обрабатываемого слоя почвы.
Наиболее близким к предлагаемому решению является почвообрабатывающее орудие в виде многокорпусного навесного плуга, состоящего из рамы, опорных колес, навесного устройства и закрепленных на раме последовательно и параллельно расположенных, по крайней мере, в два ряда отвальных рабочих органов. При этом последний рабочий орган первого ряда выполнен безотвальным, а перед ним установлен струг. (Описание изобретения к АС №498920, МПК: А01В 3/00).
Однако использование в конструкции безотвального рабочего органа приводит к неоднородной и неравномерной обработке почвы. Кроме того, конструкция данного орудия не предохраняет рабочие органы от забивания стерней и растительными остатками, а также не предохраняет от сгруживания почвы в процессе ее обработки, тем самым, увеличивая тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия, которое также увеличивается из-за применяемых рабочих органов в виде корпусов плуга.
Задачей полезной модели является создание почвообрабатывающего орудия, обеспечивающего качественную отвальную обработку почвы без забивания рабочих органов стерней и растительными остатками, и имеющего возможность комплектации дополнительными приспособлениями и рабочими органами.
Техническим результатом является качественная отвальная обработка почвы без забивания рабочих органов почвообрабатывающего орудия за счет использования рабочих органов определенной конструкции и их расположения на раме по определенной схеме, обеспечивающей низкое тяговое сопротивление. Данное конструктивное решение позволяет снизить тяговое сопротивление почвообрабатывающего орудия в целом, и, соответственно, снизить удельный расход горючего на единицу площади обрабатываемой почвы, а также повысить производительность обработки почвы.
Поставленная задача решается тем, что в почвообрабатывающем орудии, включающем раму, состоящую из продольных и поперечных брусьев, снабженную сменными рабочими органами, расположенными с образованием параллельных рядов, обеспечивающими возможность обработки почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, при этом ряды расположены под углом к направлению движения, согласно предлагаемому решению, рама дополнительно содержит, по крайней мере, 2 поперечных бруса, расположенных параллельно и соединенных между собой продольными брусьями, рабочие органы выполнены в виде закрепленных на стойке
съемных стрельчатых лап с отвалами, при этом рабочие органы закреплены на поперечных брусьях рамы.
При этом почвообрабатывающее орудие снабжено дополнительным поперечным брусом, соединенным с последним брусом рамы по ходу движения, и закрепленными на нем щелерезами или одним или несколькими катками.
Стрельчатая лапа, состоит из вертикального плоского ножа, правого и левого лемехов по ходу движения, выполненных плоскими с передними режущими кромками, при этом вертикальный плоский нож расположен нижней кромкой под углом к горизонтальной плоскости 5 - 20°, левый и правый лемеха выполнены треугольной или четырехугольной формы, соединены с вертикальным плоским ножом со смещением друг относительно друга по горизонтали и расположены под углом к горизонтальной и вертикальной плоскостям, при этом линия соединения с вертикальным плоским ножом правого и левого лемехов расположена под углом 5-40° к горизонтальной плоскости, а режущие кромки лемехов расположены в одной плоскости с отклонением от такого расположения на величину до 5°
Щелерезы закреплены на дополнительном поперечном брусе со смещением относительно продольной оси рабочих органов, расположенных на последнем поперечном брусе рамы вправо по ходу движения на величину 1/4-2/3 ширины захвата рабочего органа для выравнивания борозд, образующихся после прохода рабочих органов.
Каток выполнен с длиной, равной ширине захвата почвообрабатывающего орудия.
Количество катков определяется числом параллельных рядов рабочих органов, расположенных под углом к направлению движения, при этом катки установлены параллельно поперечным брусьям или под углом к ним до 30° с перекрытием.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематичное изображение почвообрабатывающего орудия с щелерезами, вид сверху, на фиг.2 - вид сбоку фиг.1, на фиг.3 - схематичное изображение почвообрабатывающего орудия с катками, вид сверху, на фиг.4 - рабочий орган, общий вид. Позициями на чертеже обозначены: 1 - рама, 2 - поперечные брусья рамы, 3 - продольные брусья рамы, 4 - рабочие органы, 5-опорные колеса, 6 - навесное устройство, 7 - параллельные ряды рабочих органов, 8 - дополнительный поперечный брус, 9 - щелерезы, 10 - катки, 11 - стойка рабочего органа, 12 - вертикальный плоский нож, 13 - лемеха, 14 - отвал, 15 - нижняя режущая кромка вертикального плоского ножа, 16 - передняя режущая кромка вертикального плоского ножа, 17 - верхняя режущая кромка вертикального плоского ножа.
Почвообрабатывающее орудие состоит из горизонтальной опорной рамы 1, на которой смонтированы сменные рабочие органы 4, навеска 6 и опорные колеса 5 (фиг.1-3). Рама 1 состоит, по крайней мере, из трех поперечных брусьев 2, соединенных между собой продольными брусьями 3, обеспечивающими жесткость конструкции. Поперечные брусья 2 снабжены креплениями стоек 11 рабочих органов 4, например, в виде щек. Рабочие органы 4 закреплены на поперечных брусьях 2 таким образом, что образуют параллельные ряды 7, расположенные под углом 20°-50° к направлению движения орудия. Таким образом рабочие органы в рядах имеют плужную расстановку.
Рама 1 выполнена навесной и имеет два опорных колеса 5, выполненных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для регулировки глубины вспашки. Для выравнивания поверхностного слоя почвы почвообрабатывающее орудие дополнительно снабжается щелерезами 9 или катками 10. Для присоединения катков или щелерезов используют дополнительный поперечный брус 8, который прикрепляют к последнему поперечному брусу рамы 1 почвообрабатывающего орудия. Щелерезы 9 закреплены на дополнительном поперечном брусе 8 со смещением Δ относительно продольной оси рабочих органов, расположенных на последнем поперечном брусе 8 рамы 1 вправо по ходу движения почвообрабатывающего орудия на величину 1/4-2/3 ширины захвата рабочего органа для выравнивания борозд, образующихся после прохода рабочих органов. В конструкции почвообрабатывающего орудия может использоваться один или несколько катков обеспечивающих обработку почвы по всей ширине захвата орудия. При использовании нескольких катков, их количество определяется числом параллельных рядов рабочих органов, расположенных под углом к направлению движения, при этом катки устанавливают параллельно поперечным брусьям или под углом к ним до 30° с перекрытием.
Для транспортировки почвообрабатывающего орудия в кузове транспортного средства на дальние расстояния опорные колеса 5 выполнены с возможностью отсоединения от рамы 1. Для качественной обработки почвы рекомендуется использовать рабочие органы (фиг.4), которые представляют собой закрепленные на вертикальной стойке 11 стрельчатые лапы с отвалами 14. Стойка 11 может быть выполнена в виде пластины трапециидальной формы. Стрельчатая лапа представляет собой единую деталь, состоящую из вертикального плоского ножа 12, и соединенного с ним, например, методом сварки, правого и левого лемехов 13, расположенных по ходу движения. Вертикальный плоский нож 12 может иметь нижнюю 15, переднюю 16, и верхнюю 17 режущие кромки, расположенные под углом к горизонтальной плоскости: нижняя 5-20°, передняя 30-60°,
верхняя до 90°. Вертикальный плоский нож выполнен закрепленным на вертикальной стойке 11 под углом к горизонтальной плоскости, при этом угол между нижней торцевой поверхностью вертикального плоского ножа и горизонтальной плоскостью составляет 5-20°, что обеспечивает наилучшую заглубляемость рабочего органа в почву и прямолинейное перемещение почвообрабатывающего орудия. Правый и левый лемеха 13 выполнены плоскими с передними режущими кромками, при этом форма лемехов может быть как треугольная, так и четырехугольная. Угол заточки режущих кромок выбран из интервала 15°-35°. Лемеха 13 соединены с вертикальным плоским ножом 12 со смещением друг относительно друга по горизонтали и расположены под углом к горизонтальной плоскости. При этом наилучший результат, обеспечивающий уменьшение тягового сопротивления рабочего органа и качественную обработку почвы, достигается при расположении правого лемеха относительно левого ближе к носку вертикального плоского ножа 12. Лемеха 13 соединены с вертикальным плоским ножом 12 по их катетам, при этом режущие кромки лемехов 13 расположены в одной горизонтальной плоскости с допустимым отклонением от такого расположения на величину до 5°. Конструктивной особенностью отвала 14 является его плоская форма в виде четырехугольника с загнутым верхним удаленным от стойки по ходу движения углом. Отвал 14 закреплен на стойке 11 под острым углом при помощи кронштейна с возможностью его перемещения по вертикали. Соединение стойки с щеками осуществляется посредством двух болтов разного диаметра. Болт меньшего диаметра является срезным для предохранения рабочего органа от поломок при столкновении с препятствиями. При срабатывании данного предохранительного устройства рабочий орган поворачивается относительно оси болта большего диаметра по ходу движения почвообрабатывающего орудия
Заявляемое почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.
Для обработки почвы почвообрабатывающее орудие присоединяют к трактору при помощи механизма навески. На месте проведения полевых работ регулировкой по высоте опорных колес устанавливают глубину обработки почвы. При заглублении рабочих органов почвообрабатывающего орудия в почву левые и правые лемеха рабочих органов по ходу движения обеспечивают рыхление почвы, а отвалы сдвигают и оборачивают разрыхленный лемехами пласт почвы. При этом за счет расположения рабочих органов на раме происходит обработка почвы по всей ширине захвата почвообрабатывающего орудия, а стерня и растительные остатки не накапливаются на стойках рабочих органов. Таким образом, решается задача уменьшения забивания почвообрабатывающего орудия
при улучшении качества рыхления почвы, экономии топлива и, наряду с этим, повышения производительности почвообрабатывающего орудия. Дополнительные приспособления в виде щелерезов в процессе работы перемещают почву в сторону борозды, тем самым выравнивая ее поверхность. Обеспечить ровную поверхность почвы можно также за счет использования катков различной конструкции.
Пример конкретного выполнения.
Изготовлено навесное почвообрабатывающее орудие, на четырех поперечных брусьях рамы которого закреплено 19 рабочих органов. При этом первый брус по длине выполнен более коротким для обеспечения возможности расположения опорных колес. Рама изготовлена из металлической трубы квадратного профиля шириной 120 мм. Рабочие органы выполнены в виде стрельчатых лап и установлены на раме почвообрабатывающего орудия с возможностью обработки почвы по всей ширине захвата. Ряды рабочих органов на раме расположены под углом 30° к направлению движения (продольному брусу). Расстояние в данных рядах между соседними рабочими органами 600 мм, а расстояние между соседними рабочими органами на поперечных брусьях - 1040 мм. Ширина захвата рабочих органов составляет 300 мм. Расстояние между центральными осями рабочих органов в проекции на прямую составляет 290 мм, что обеспечивает обработку почвы с небольшим перекрытием соседними рабочими органами. Данное расположение рабочих органов предотвращает их забивание стерней и растительными остатками. Расстояние между поперечными брусьями составляет 600 мм. Ширина захвата почвообрабатывающего орудия - составляет 5 м.
Заявляемое техническое решение обеспечивает расход топлива 7-9 л/га, а производительность 4,3-4,5 га/час.