Агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом
PULSATING COMPRESSED AIR TILLAGE UNIT

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к техническим средствам для основной безотвальной обработки почвы.
Известно устройство для обработки почвы, содержащее жестко закрепленные на раме с возможностью демонтажа три секции, первая и третья из которых складывающиеся (Патент РФ №2633399, МПК А01 В 49/02, 2017 г.)
Недостатком известного устройства является то, что механическое рыхление почвы требует большого тягового усилия, при ежегодной механической обработке почвы с глубоким рыхлением страдает сама структура почвы и ухудшается экология среды.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для обработки, содержащее несущую раму и установленные на ней рабочие органы с воздушно-импульсным приводом. Рыхление почвы производится за счет периодически подаваемых импульсов сжатого воздуха по мере погружения пневморапир на необходимую глубину обработки. После совершения рыхления очередного участка почвы, несущая рама поднимается при помощи гидроцилиндров, извлекая пневморапиры из земли, затем агромост перемещает рабочую каретку с несущей рамой на смежный участок поля для повторения цикла пневморапирной обработки почвы и т.д. (Патент РФ №2 473197, МПК А01В 79/00, 2013 г.).
Недостатком известного устройства является низкая скорость обработки почвы из-за ее технологической особенности, снижающая производительность агрегата, и снижение качества обработки почвы.
Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение качества обработки, увеличение производительности за счет роста скорости агрегата.
Поставленная техническая задача достигается тем, что агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом, содержащий несущую раму и установленные на ней рабочие органы с воздушно-импульсным приводом, согласно изобретению, он снабжен тремя секциями, жестко закрепленными на раме с возможностью демонтажа, первая и третья из которых складывающиеся, вторая секция - базовая - выполнена со сницей, опорными и транспортными колесами и баллоном сжатого воздуха, каждая секция выполнена в виде двух рам, передние из которых - с шестью, а задняя рама второй секции с семью щелевателями, выполненными со встроенными в них пневмотрубками с четырьмя наконечниками на каждой из сторон, кроме передней, установленными с возможностью чередования импульсного действия сжатого воздуха и изменения глубины обработки почвы, и направленными параллельно горизонтальной поверхности, одни из которых направлены в сторону противоположную движению агрегата, другие перпендикулярно ему со сдвигом по вертикали, при этом щелеватели шарнирно закреплены на раме с возможностью смещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, на задних рамах секций на кронштейнах закреплены игольчатый измельчитель и зубовая борона с рабочей глубиной меньшей глубины импульсного действия сжатого воздуха, ширина захвата измельчителя и бороны второй секции, с учетом перекрытия, больше ширины захвата первой и третьей секции на 4-6 см, а диаметр и длина пневмотрубок, по крайней мере, не больше ширины и длины щелевателя.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1. Агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом (вид сверху); на фиг. 2. тоже, (вид сбоку); на фиг. 3 - то же, узел А; на фиг. 4 - то же, вид Б.
Агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом содержит три секции, первая 1 и третья 2 из которых складывающиеся, вторая 3 секция - базовая - выполнена со сницей 4, опорными 5 и транспортными 6 колесами и баллоном 7 сжатого воздуха. Каждая секция 1, 2 и 3 выполнена в виде двух рам, передние 8 из которых - с шестью, а задняя рама второй секции с семью щелевателями 9, выполненными со встроенными в них пневмотрубками 10 с четырьмя наконечниками 11 с каждой из трех сторон, кроме передней, установленными с возможностью чередования импульсного действия сжатого воздуха и изменения глубины обработки почвы. Наконечники 11 направлены параллельно горизонтальной поверхности, одни в противоположную сторону движения агрегата, другие перпендикулярно ему с двух сторон щелевателя 9 и со сдвигом по вертикали, при этом щелеватели 9 шарнирно закреплены на раме с возможностью смещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На задних рамах 12 секций 1, 2 и 3 на кронштейнах закреплены игольчатый измельчитель 13 и зубовая борона 14 с рабочей глубиной меньшей глубины импульсного действия сжатого воздуха. Ширина захвата измельчителя 13 и бороны 14 второй секции, с учетом перекрытия, больше ширины захвата первой и третьей секции на 4-6 см. Диаметр и длина пневмотрубок 10, по крайней мере, не больше ширины и длины щелевателя 9.
Наличие щелевателей 9 на задней раме второй секции обусловлено тем, что ширина рам второй секции больше ширины рам первой и третьей секций. Чтобы выдержать установленное расстояние между щелевателями 9, необходимо было бы разместить на передней раме 8 второй секции большее количество шелевателей 9, но это не возможно из-за конструкции второй секции, поскольку на ней размещены дополнительные узлы агрегата как на базовой секции. Поэтому на передней раме 8 размещены те же шесть щелевателей 9, что и на первой и третьей секциях, а чтобы сохранить установленное расстояние между ними на задней раме второй секции 12 установлено семь щелевателей 9, т.е. по центру между щелевателями 9 передней рамы 8. Поэтому на передних рамах 8 трех секций размещаются по 6 щелевателей, а на задней - второй секции семь. Установленное расстояние между щелевателями 9 выдержано, кроме того, крайние щелеватели 9 задней рамы 12 перекрывают мертвые зоны на стыке передних рам 8.
Ширина перекрытия 4-6 см выбрана с учетом того, что при большей ширине появляется вероятность образования свальных гребней, а при меньшей -появления необработанной полосы.
Каждая пневмотрубка 10 снабжена отдельным микрорессивером 15, подсоединенным к ней с помощью пневмоэлектроклапана 16. Каждый микрорессивер 15 имеет устройство изменения объема, например поршень 17, перемещаемый внутри цилиндра 18 с помощью винтового механизма 19. В зависимости от физико-механических свойств почвы производится предварительная установка требуемого объема сжатого воздуха в микрорессивере 15 с помощью винтового механизма 19. По команде системы управления заправка микрорессиверов 16 сжатым воздухом большого давления перед очередным импульсным воздействием на почву производится из баллона 7 через общую заправочную магистраль за счет кратковременного открытия пневмоэлектроклапанов 20. Постоянное рабочее давление в баллонах 7 поддерживается компрессором (не показан).
Из-за бесперебойной работы предложенного агрегата его скорость больше скорости устройства по прототипу, т.к. последний работает циклично.
Агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом работает следующим образом.
При движении агрегата щелеватели 9 разрезают почву в вертикальной плоскости. Компрессор поддерживает постоянное давление сжатого воздуха в баллоне 7. При открытии пневмоэлектроклапанов 20 происходит заполнение всех микрорессиверов 15 трех секций (трубопроводы не показаны) сжатым воздухом большого давления. После их заполнения пневмоэлектроклапаны 20 закрывают и отсекают их от общей заправочной магистрали. Таким образом, все микрорессиверы 15 оказываются подготовленными для подачи малообъемного импульса через пневмотрубки 10. По команде системы управления производится срабатывание пневмоэлектроклапанов 16, обеспечивающих подачу сжатого воздуха большого давления из микрорессиверов 15 в пневмотрубки 10. Далее потоки сжатого воздуха с трех сторон щелевателя 9 из четырех наконечников 11 направляется в грунт параллельно горизонтальной поверхности против движения агрегата и перпендикулярно к нему и происходит микровзрывное воздушное рыхление почвы. После чего цикл повторяется.
Игольчатые измельчители 13, расположенные за щелевателем 9 со встроенными пневмотрубками 10, измельчают почву, а зубовая борона 14 завершает обработку почву выравнивая поверхность.
Наличие щелевателей 9 облегчает работу пневмотрубок 10 и позволяет беспрепятственно и эффективно обрабатывать почву.
Агрегат для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом, позволяет за один проход проводить щелевание почвы в вертикальной плоскости на установочную глубину, разрушение пласта почвы пульсирующими ударами сжатого воздуха, рыхление и выравнивание поверхности почвы.
Выполнение устройства для обработки почвы трехсекционным со складывающимися боковыми секциями позволяет менять ширину захвата.
Применение заявляемого устройства позволит улучшить качество обработки почвы, увеличить производительность за счет роста скорости агрегата.