КУЛЬТИВАТОР

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям, например к культиваторам.
Известны рабочие органы культиваторов, выполненные в виде лапы, закрепленной на стойке, впереди которой для перерезания стелющихся сорняков, уменьшения залипания лапы почвой и устранения обволакивания ее сорняками установлен неподвижно нож, расположенный в продольно-вертикальной плоскости с наклоном вперед (Экспресс-информация. Сельскохозяйственные машины и орудия. Серия 2, вып. 15, 1986).
Недостатком известных рабочих органов культиваторов является недостаточное снижение тягового сопротивления вследствие того, что нож не полностью устраняет залипание лап почвой, что приводит к плохому резанию сорной растительности.
Известна конструкция бороны-культиватора (патент РФ №2116711, МПК А01В 19/02, опубл. 10.08.1998 г.), имеющая рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами и элемент крепления органов в виде траверсы, шарнирно сочлененной с основаниями, последние имеют в своей передней части подъем, переходящий в стойки с острым углом вхождения в почву, а лапы выполнены плоскорежущими лево- и правосторонними и закреплены на одинаковых по длине основаниях соответственно с правой и левой стороны.
Недостатками конструкции является то, что из-за наличия микронеровностей обрабатываемого поля борона-культиватор отклоняется от своего горизонтального положения в почве. Шарнирное крепление в передней части бороны-культиватора приводит к значительным колебаниям носка относительно пятки, что снижает качество обработки, остается несрезанная сорная растительность, возрастает динамика работы агрегата, что так же негативно сказывается на работе орудия. В виду отсутствия приспособлений, удерживающих борону-культиватор в транспортном положении над землей, крайние рабочие органы всегда находятся в контакте с дорогой, имеющей большую прочность, что приводит к износу и быстрому выходу из строя последнего рабочего органа.
Известна конструкция культиватор-борона (патент РФ на полезную модель №107885, МПК А01В 35/00, А01В 19/00, опубл. 10.09.2011 г.), имеющая рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами, выполненных плоскорежущими лево- и правосторонними и закрепленных на одинаковых по длине основаниях, соответственно с правой и левой стороны, и элемент крепления рабочих органов в виде поперечной балки, шарнирно сочлененной с основаниями, имеющими в своей передней части подъем, переходящий в стойки с острым углом вхождения в почву.
Недостатком конструкции является неудовлетворительное копирование рабочими органами рельефа поля, и поэтому несоблюдение заданной глубины почвообработки из-за всплывания рабочих органов на почвах с повышенной плотностью, особенно по следам колес трактора, приводит к увеличению числа несрезанной сорной растительности.
Прототипом предлагаемой конструкции является культиватор (патент US 1656146, кл. А01В 39/18, опубл. 10.01.1928), имеющий рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами, выполненных плоскорежущими лево- и правосторонними и закрепленных на одинаковых по длине основаниях соответственно с правой и левой стороны, и элемент крепления рабочих органов в виде поперечной балки, шарнирно сочлененной с основаниями, опирающейся на опорные колеса, при этом культиватор снабжен механизмом регулирования давления и положения рабочих органов относительно поперечной балки, состоящим из нажимных пружин и нажимных штанг, выполненных с возможностью изменения длины их рабочей части по вертикали, при этом механизм регулирования давления установлен между упором на поперечной балке и задней частью горизонтального продольного основания.
Недостатком данной конструкции является неудовлетворительное копирование рабочими органами рельефа поля, вызванное заклиниванием нажимных штанг движущихся по вертикали вверх или вниз вследствие поворота горизонтального продольного основания при копировании рельефа поля. Так же данная конструкция имеет высокую материалоемкость и сложность.
Технической задачей полезной модели является повышение технологических и эксплуатационных показателей культиватора, а именно стабильное копирование рельефа поля с заданной глубиной почвообработки при эффективном резании сорной растительности.
Поставленная задача решается тем, что культиватор, имеющий рабочие органы в виде горизонтальных продольных оснований с лапами, выполненных плоскорежущими лево- и правосторонними и закрепленных на одинаковых по длине основаниях соответственно с правой и левой стороны, и элемент крепления рабочих органов в виде поперечной балки, шарнирно сочлененной с основаниями и опирающейся на опорные колеса, выполненные с возможностью вертикального перемещения, снабжен механизмом регулирования давления и положения горизонтальных продольных оснований с плоскорежущими лево- и правосторонними лапами относительно поперечной балки, состоящим из нажимных пружин и нажимных штанг, выполненных с возможностью изменения длины их рабочей части и положения относительно поперечной балки по вертикали.
Отличием от прототипа является то, что механизм регулирования давления и положения горизонтальных продольных оснований с плоскорежущими лево- и правосторонними лапами относительно поперечной балки, состоящим из нажимных пружин, нажимных штанг и ползуна, выполненных с возможностью изменения длины их рабочей части и положения относительно поперечной балки, установлен между упором на поперечной балке и задней частью горизонтального продольного основания под углом α, при этом с целью исключения заклинивания нажимных штанг они перемещаются в ползуне, который шарнирно закреплен на упоре поперечной балке.
Техническим результатом является создание механизма регулирования давления и положения горизонтальных продольных оснований с плоскорежущими лево- и правосторонними лапами относительно бруса работающего без заклинивания в процессе работы культиватора.
Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «новизна» и достигает результатов, удовлетворяющих существующие потребности при сплошной культивации, что до настоящего времени не удавалось:
качественное копирование рельефа поля и обеспечение заданной глубины почвообработки, качественного и полного среза сорной растительности;
проведение качественной с постоянной глубиной обработки почвы с различной плотностью, изменяющейся в пределах ширины захвата культиватора.
На фиг. 1 изображен общий вид культиватора, вид сверху, на фиг. 2 изображен общий вид культиватора, вид сбоку.
Культиватор навешивается на серийную навеску трактора с помощью рамы 1 (фиг. 1 и 2), в нижней части которой жестко закреплена поперечная балка 2. В нижней части поперечной балки выполнены шарнирные крепления для соединения с горизонтальными продольными основаниями 3, на которых с правой и левой стороны на одинаковой длине крепятся плоскорежущие лево- и правосторонние лапы 4. К передней части поперечной балки крепятся два опорных колеса 11, имеющих возможность вертикального перемещения, обеспечивающего регулирование глубины почвообработки. В верхней части поперечной балки 2 жестко закреплен упор 9, на конце которого посредством шарнирного соединения 10 закреплен ползун 8, предназначенный для крепления механизма регулирования давления на продольное основание 3 и перемещения нажимных штанг 6. Механизм регулирования давления состоит из нажимной штанги 6, закрепленной шарнирно в нижней части с проушиной 5, установленной на конце продольного основания 3, а другой конец нажимной штанги 6 свободно перемещается за счет установки в отверстие, выполненное в ползуне 8, и для предотвращения выскальзывания фиксируется штифтом, установленным в отверстии штанги. Между ползуном 8 и проушиной 5 на нажимной штанге 6 установлена нажимная пружина 7, одним концом упирающаяся в ползун 8, а другим концом в упорную шайбу, установленную на нажимной штанге 6 и фиксируемую с помощью штифтов, установленных в регулировочные отверстия, сделанные в нажимной штанге. Механизм регулирования давления закреплен таким образом, что образует угол α между продольным основанием 3 и нажимной штангой 6. Усилие воздействия нажимной штанги 6 на продольное основание 3 изменяется за счет предварительного сжатия нажимной пружины 7, которое можно регулировать путем перемещения упорной шайбы и ее фиксации с помощью штифта на нажимной штанге 6.
Культиватор работает следующим образом.
Трактор выезжает на поле и опускает систему навески, на которой установлена рама культиватора 1. Рама культиватора с установленной поперечной балкой 2 опускается вниз, опираясь на почву опорными колесами 11, заранее отрегулированными на заданную глубину обработки. Вместе с поперечной балкой на почву опускаются горизонтальные продольные основаниями 3, с установленными плоскорежущими лево- и правосторонними лапами 4. В зависимости от типа обрабатываемой почвы и вида сорной растительности производится настройка механизма регулирования давления. Для этого упорную шайбу, установленную в нижней части нажимной пружины 7, перемещают вверх по нажимной штанге 6 до необходимой величины и фиксируют с помощью штифта, устанавливаемого в регулировочное отверстие, выполненное на нажимной штанге. В процессе движения по неровной поверхности поля продольное основание с установленными право- и левосторонними плоскорежущими лапами поворачиваясь, относительно поперечной балки в шарнирном креплении изменяет свое вертикальное положение. Это перемещение передается на нажимную штангу 6 механизма регулирования давления и вследствие ее крепления на конце продольного основания 3, вертикальное перемещение которого вызывает изменение угла α. В зависимости от направления вертикального перемещения продольного основания (вверх или вниз) угол α может изменяться как в положительную, так и отрицательную сторону от своего оптимального значения. Изменение угла α влечет за собой изменения угла наклона нажимной штанги 6 относительно упора. 9. Шарнирное соединение нажимной штанги на продольном основании посредством проушины 5 и свободное ее перемещение в ползуне 8, закрепленном посредством шарнирного крепления 10 на упоре 9, который закреплен на поперечной балке, позволяет обеспечить изменение рабочей длины нажимной штанги, ее угла наклона относительно продольного основания 3 и упора 9, а так же усилия нажимных пружин без заклинивания при перемещении нажимной штанги 6 в ползуне 8, что дает стабильное постоянство глубины резания в процессе движения трактора по неровной поверхности поля.
Эффективность применения данной конструкции выражается в следующем. Из четырех или пяти необходимых сплошных культиваций на чистых парах все (две-три) промежуточные культивации осуществляют предлагаемым культиватором, что позволяет:
увеличить производительность МТА при культивации на 30-40%;
сократить расход топлива на культивацию до 20%;
сохранить влагозапас в почве до 15%;
повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 4 ц/га и более.