УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
DEVICE FOR PRESOWING SOIL TREATMENT

Изобретение относится к области сельскохозяйственных машин и может быть использовано для предпосевной обработки почвы.
Известны устройства для предпосевной обработки почвы в виде культиваторов, например, культиватор садовый навесной модели КСГ-5 (см. Сельскохозяйственные машины и основы эксплуатации МТП./ Б.Н. Четыркин и др.: М.: Колос, 1981 г. - С 44-45). Такой культиватор состоит из рамы, на которой с помощью стоек установлены рабочие органы.
Существенным недостатком такого культиватора является то, что рабочие органы его закреплены на стойках, имеющих высокую жесткость, поэтому при встрече рабочих органов с инородными предметами, находящимися в почве, или камнями они остаточно деформируются, что в итоге в дальнейшем требует соответствующих затрат на их восстановление и ремонт.
Наиболее близким является культиватор КПС-4 (см. кн. А.Н. Карпенко, В.Н. Халанский, «Сельскохозяйственные машины, 6-е изд. и доп. - М.: Агропромиздат: 1989 г.) включающий лапы, стойки, держатели, штанги, пружины, грядили, штанги с пружинами, гидроцилиндр, подставки, регулятор глубины, раму, угольник, колесо, понизитель, пружинную боронку.
Однако существенный недостаток заключается в том, что изгибная жесткость S-образных форм стоек имеет постоянную величину, и поэтому последние предназначены для узкого культивирования почв, имеющих заранее заданную плотность, а потому использовать их на других видах почв, где разброс плотности последних довольно широк, не представляется возможным. Так, например, при высокой плотности почвы S-образной формы стойки получат более высокий угловой поворот, чем при обработке почв с меньшей плотностью, а это вызовет неравномерности обработки последней.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является (см. пат. РФ №2259028, кл. А01В 35/00, 2005), включающий двухбрусную раму с приваренными в шахматном порядке кронштейнами в виде парных с двумя сквозными отверстиями пластин, между которыми болтами закреплены рабочие органы в виде вертикальных с прямоугольным сечением стоек, содержащих установленные под углом стрельчатые лапы.
Недостатками являются высокие затраты энергии из-за жесткого крепления стоек к брусьям рамы, а так же неустойчивость движения рабочих органов устройства в почвах, имеющих различную плотность.
Техническим результатом является снижение затрат энергии на предпосевную обработку и обеспечение устойчивости движения рабочих органов устройства в почвах, имеющих различную плотность.
Технический результат достигается тем, что в устройстве, включающее двухбрусную раму с приваренными в шахматном порядке кронштейнами, в которых закреплены рабочие органы в виде стоек, оснащенных лапами, при этом согласно изобретению, кронштейны выполнены в виде трубы с квадратным профилем с крестообразными вырезами на конце и снабжены закрепленными посредством болтов стаканами с отверстиями, при этом стойки оснащены хвостовиками крестообразной формы с отверстиями и соединены со стаканами посредством крестообразных вырезов в кронштейнах и цилиндрических пружин так, что хвостовик установлен в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно кронштейна с зазором, обеспечивающим свободный ход стойки.
Новыми элементами являются то, что кронштейны выполнены в виде трубы с квадратным профилем с крестообразными вырезами на конце и снабжены закрепленными посредством болтов стаканами с отверстиями, при этом стойки оснащены хвостовиками крестообразной формы с отверстиями и соединены со стаканами посредством крестообразных вырезов в кронштейнах и цилиндрических пружин так, что хвостовик установлен в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно кронштейна с зазором, обеспечивающим свободный ход стойки.
Новизна заключается в том, что за счет конструктивной особенности стойка, закрепленная через пружины в трех местах на кронштейне прямоугольной формы, может отклоняться под воздействием внешнего сопротивления в трех плоскостях, что позволяет обеспечивать устойчивость движения рабочих органов устройства в почвах, имеющих различную плотность.
Сущность изобретения изображена на чертежах: на фиг. 1 показан общий вид сверху, на фиг. 2 показан общий вид сверху пружинной подвески плоскорежущей стойки, на фиг. 3 показан вид рабочего органа сбоку, на фиг. 4 показан вид рабочего органа сверху, на фиг. 5 изображен фронтальный разрез А-А рабочего органа.
Устройство для предпосевной обработки почвы состоит из двухбрусной рамы 1, содержащей опорные колеса 2, систему навески 3. На брусьях рамы 1 приварены в шахматном порядке кронштейны 4. Кронштейны 4 выполнены в виде трубы с квадратным профилем, имеющей крестообразные вырезы на конце. На кронштейнах 4 (фиг. 4) закреплены при помощи болтов три стакана 5, в которых выполнены отверстия 6 (фиг. 3). Стойки 7 оснащены хвостовиками 8 (фиг. 5) крестообразной формы с отверстиями 9. Стойки 7 смонтированы через прорези в кронштейнах 4 и цилиндрические пружины 10 в трех жестко закрепленных стаканах 5, при этом цилиндрические пружины 10 закреплены в отверстиях 6 стаканов 5 и в отверстиях 9 хвостовиков 8. В нижней части стойки 7 оснащены лапами 11 стрельчатой, треугольной и т.д. формы. Хвостовик 8 установлен в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно кронштейна 4 с зазором 12, обеспечивающим свободный ход стойки 7.
Работа устройства заключается в следующем. При обработке почвы рабочим органом на нее действует нагрузка Р, возникающая от преодоления последним почвы, в которую заглублена лапа 11. Для упрощения задачи считаем,  что такая нагрузка является постоянной, т.е. P=const, и не вызывает упругой деформации пружин 10, а значит и стоек 7, при этом лапа 11 находится на заданном углублении в почве и двигается совместно с рамой 1 культиватора достаточно устойчиво. Представим теперь, что эта нагрузка увеличилась в связи с тем, что культиватор стал обрабатывать почву с плотностью, намного большей, чем в первом случае и настолько, что она вызвала угловую упругую деформацию пружин 10 вместе со стойками 7. При этом упругие цилиндрические пружины 10 позволяют лапе 11 устройства отклоняться в сторону, противоположную почвенным уплотнениям. Отклонение лап происходит за счет перемещения хвостовика 8 относительно кронштейнов 4 во всех плоскостях на величину зазора 12, в результате пружины 10 испытывают упругую деформацию, за счет крепления их к хвостовику 8 и стаканам 5, что обеспечивает свободный ход стойки 7 во всех направлениях.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, т.к. оно позволяет расширить эксплуатационные показатели культиватора, работающего на различных почвах, имеющих разную плотность.