Почвообрабатывающее орудие

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы на полях, создания ровного посевного ложа, восстановления плодородия почвы путем оставления корней растений нетронутыми. Использовать ее можно, например, на почвофрезах.
В настоящее время существует проблема, что при обработке почвы происходит уничтожение сорняков путем вырывания их с корнями. Корни, пробивая подпахотный слой, делают почву пористой, получают из глубины макро- и микроэлементы, необходимые в питании человека. Удаляя корни, мы лишаем питания червей и микроорганизмы. Также при обработке почвы тяжелыми колесными тракторами образуется твердый, как асфальт, подпахотный (подплужный) слой, который не могут пробить корни растений, что мешает циркуляции воды. Таким образом, автором было разработано почвообрабатывающее орудие для недопущения подобных проблем.
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту (RU №2492608, МПК А01В 35/16, опубл. 20.09.2013). Сущностью является ротационное почвообрабатывающее орудие, включающее раму, кронштейн автоматической сцепки, блоки дисков с ножами, имеющие режущие кромки, при этом диски выполнены крестообразными, к наружной кромке которых прикреплены съемные ножи, наружная поверхность которых сопряжена по касательной к окружности блока дисков, а внутренняя поверхность имеет угол крошения α=12…15°, блоки дисков с ножами установлены на раме с помощью кронштейнов под углом к направлению движения почвообрабатывающего орудия, блоки дисков установлены на осях, обеспечивающих их свободное вращение, ножи прикреплены к наружной кромке крестообразных дисков по винтовой линии левосторонней направленности, расстояние А колеи трактора от необработанной части поля находится в пределах 10-30 см, глубина обработки α=15…30 см, ширина захвата в=30…40 см.
Недостатком ротационного почвообрабатывающего орудия является то, что съемные ножи, наружная поверхность которых сопряжена по касательной к окружности блока дисков, согласно направлению вращения, указанного на Фиг. 2, будут вращаться против часовой стрелки, в то же время благодаря весу и маленькому количеству пластин будут вдавливаться в почву и при повороте ножей с режущими кромками будут выдирать растения вместе с корнями, а это не способствует повышению плодородия почвы.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и назначению выявлена полезная модель по патенту (RU №12322, МКП А01В 29/04, опубл. 10.01.2000). Сущностью является почвообрабатывающее орудие, содержащее ось, закрепленную на раме с возможностью вращения, установленные на оси диски, на периферии которых выполнены пазы и зигзагообразные пластинчатые ножи, установленные между дисками и закрепленные в пазах, при этом диски выполнены с большим и меньшим диаметрами и на оси установлены поочередно, причем пазы в больших и меньших дисках отклонены от радиуса в противоположные стороны, пластинчатые ножи в пазах от диска к диску закреплены со смещением на шаг последовательно от диска к диску в направлении вращения и обратном, а вершины зигзагов пластинчатых ножей находятся в местах их крепления к дискам, причем углы наклона пазов в малых дисках отклонены вперед по направлению вращения, в больших дисках - противоположно, при этом углы наклона пазов от радиуса оставляют 28-30°, а соотношение размеров диаметров малого и большого дисков d/D составляет 0,7-0,9.
Недостатком почвообрабатывающего орудия является то, что углы пазов в малых дисках отклонены вперед по направлению вращения, а в больших дисках - противоположном направлении. Пластины среднего диска малого диаметра при вращении против часовой стрелки должны врезаться в почву, так как углы наклона пазов от радиуса составляют 28-30°. Наклоны пазов в больших дисках отклонены противоположно в обратную сторону. В результате при вращении против часовой стрелки они ложатся на почву плашмя и подвешивают средний диск, не давая погружаться в почву. Если дать вращение от вала отбора мощности трактора, будет происходить вырывание растений вместе с корнями. Таким образом, разные диаметры дисков приводят к неровному посевному ложу.
Задача предлагаемой полезной модели заключается в создании съемных П-образных пропеллерообразных режущих ножей для частичной поверхностной обработки почвы на глубину 5-7 см с сохранением корней в нетронутом состоянии, образования мульчирующего слоя на поверхности почвы для сохранения влаги и создания ровного посевного ложе.
Поставленная задача решается почвообрабатывающим орудием, содержащим ось, закрепленную на раме с возможностью вращения, установленные на оси диски, на периферии которых выполнены ложи с отклонением от касательной линии к диаметру диска вперед по направлению вращения на угол 15°, и съемные П-образные ножи с загнутыми под прямым углом концами для крепления к дискам, при этом ножи установлены между дисками и закреплены в ложах со смещением на шаг последовательно от диска к диску под углом 30° относительно оси в направлении вращения, при этом съемные ножи имеют пропеллерообразную форму.
Техническим результатом является то, что при поверхностной обработке почвы на глубину 5-7 см съемными П-образными пропеллерообразными ножами срезаются растения, перемешиваясь с почвой, создают качественный мульчирующий слой, который препятствует испарению влаги, при этом корневая система не затрагивается. Благодаря съемному креплению П-образных пропеллерообразных пластин уменьшается время их замены или ремонта в полевых условиях.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами: фиг. 1 - вал, вид спереди; фиг. 2 - диск, вид сбоку; фиг. 3 - крепление П-образного ножа к диску, вид спереди.
Почвообрабатывающее орудие содержит раму 1, на которой с возможностью принудительного вращения закреплена ось 2. К оси 2 приварены через равные промежутки диски 3. На периферии дисков 3 выполнены ложи 4, отклоненные на угол атаки на 15° относительно касательной к окружности дисков в сторону вращения. В ложах 4 последовательно от диска к диску на болтах закреплены съемные П-образные пропеллерообразные ножи 5. Съемные П-образные пропеллерообразные ножи 5 с загнутыми под прямым углом концами для крепления к дискам 3 установлены между дисками 3 и закреплены в ложах со смещением на шаг последовательно от диска к диску под углом 30° относительно оси в направлении вращения. Съемные П-образные пропеллерообразные ножи 5 при установке на диски 3 слегка закручиваются вдоль своей продольной оси, и их режущая кромка имеет вид пропеллера. Съемные П-образные пропеллерообразные ножи 5 крепятся в ложах 4 с отклонением в 30° относительно оси следующего диска 3 и поочередно крепятся к другим дискам 3, при этом создается единая сборная спиралевидная конструкция.
Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.
После подсоединения к валу отбора мощности трактора при движении почвообрабатывающего орудия ось 2 с закрепленными на ней дисками 3 начинает вращаться. Режущая кромка сменных П-образных пропеллерообразных ножей 5, крепящихся в ложах 4 с углом атаки 15° относительно диаметра диска, постепенно в направлении от крайнего диска легко входит под углом 30° в почву, начиная резать полоски почвы на глубину 5-7 см и попутно легко измельчая попадающие растения, не затрагивая их корневую систему, перемешивая с почвой, и делает мульчирующий слой. Сменные П-образные пропеллерообразные ножи 5, имеющие пропеллерообразный изгиб, закрепленные на смежных дисках 3 в ложах 4, сохраняют угол атаки в 15° по всей своей длине. Благодаря смещению на шаг последовательно от диска к диску под углом 30° относительно оси в направлении вращения сменные П-образные пропеллерообразные ножи 5 при движении перемещают разрыхленную почву в сторону, эффективно выравнивая поверхность и подготавливая посевное ложе для одновременных всходов.
Таким образом, почвообрабатывающее орудие, содержащее сменные П-образные пропеллерообразные ножи, крепящиеся в ложах с углом атаки 15°, создает ровное посевное ложе, оставляет корневую систему растений нетронутой, что способствует восстановлению плодородия почвы.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.