КАТОК-ГРЕБНЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к прикатывающим каткам.
Известен каток-гребнеобразователь [Патент RU 2409921. Каток-гребнеобразователь. Опубл. 27.01.2011 г., Бюл. №3], включающий составную раму, ось и свободно установленные на оси сферические диски. Между сферическими дисками с возможностью свободного вращения на оси и изменения расстояния расположены кольца. Рама катка выполнена составной с возможностью изменения угла установки боковых балок вместе со сферическими дисками к направлению движения и фиксации в заданном положении. По продольной оси симметрии катка на раме установлена П-образная балка с направляющей втулкой, под которой установлена штанга с пружиной.
Однако известный каток-гребнеобразователь обладает недостатком, связанным с неравномерностью уплотнения гребня почвы и отсутствием возможности сформировать гребень почвы М-образного профиля.
Технический результат полезной модели - повышение равномерности уплотнения гребня почвы.
Технический результат достигается тем, что на передней и задней балке по продольной оси симметрии катка устанавливают несущий и поддерживающий кронштейны. Над катком по его продольной оси симметрии шарнирно в несущем кронштейне устанавливают Г-образный кронштейн с направляющей втулкой. Под Г-образным кронштейном устанавливают штангу с регулировочной гайкой и пружиной. Штангу одним концом шарнирно устанавливают в поддерживающем кронштейне, другим - в направляющей втулке, с возможностью вертикального перемещения штанги в направляющей втулке. Регулировочную гайку устанавливают в нижней части штанги под пружиной с возможностью ее перемещения вдоль штанги. Между продольными балками устанавливают ось. На оси с возможностью свободного вращения устанавливают прикатывающее колесо. Обод прикатывающего колеса в поперечном сечении выполняют коническим, причем угол α конусных частей прикатывающего колеса равен углу естественного откоса почвы γ, а радиус сферы сферического диска определяют соотношением
где D - диаметр сферического диска, м;
ϕ=ω-i - центральный угол дуги окружности, образуемый в результате сечения сферического диска экваториальной плоскостью, град.;
- угол резания, град.;
k - отношение диаметра D сферического диска к глубине обработки почвы (высоте гребня почвы) Н;
а
1
а
ω=α-ε - угол в сечении сферического диска горизонтальной плоскостью на расстоянии Н от поверхности почвы, град.;
1
α - угол атаки (установки сферического диска к направлению движения), град.;
а
ε - задний угол резания (угол между тыльной стороной режущей кромки сферического диска и стенкой борозды), град.
На фиг. 1 изображен каток-гребнеобразователь, разрез А-А, на фиг. 2 - каток-гребнеобразователь, вид сверху, на фиг. 3 - схема уплотнения гребня почвы катком-гребнеобразователем, на фиг. 4 - горизонтальное сечение сферического диска на высоте Н от поверхности почвы, на фиг. 5 - экваториальное сечение сферического диска.
Каток-гребнеобразователь содержит составную раму, состоящую из передней 1, задней 2, боковых 3 и продольных 4 балок. На боковых балках 3 в подшипниках 5 установлены полуоси 6. На полуосях 6 выпуклой стороной к оси симметрии катка с внутренней стороны боковых балок 3 составной рамы установлены сферические диски 7, с возможностями изменения угла атаки сферических дисков 7 вместе с боковыми балками 2 симметрично относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом, раствор которого направлен в сторону движения катка, и фиксации в заданном положении. Требуемый угол атаки сферических дисков 7 вместе с боковыми балками 3 фиксируются в нужном положении передней балки 3 с помощью стопорных болтов 8, вставляемых в отверстия 9.
На передней 1 и задней 2 балке по продольной оси симметрии катка установлены несущий 10 и поддерживающий 11 кронштейны. Над катком по его продольной оси симметрии шарнирно в несущем 10 кронштейне установлен Г-образный 12 кронштейн с направляющей втулкой 13. Под Г-образным 12 кронштейном установлена штанга 14 с регулировочной гайкой 15 и пружиной 16. Штанга 14 одним концом шарнирно установлена в поддерживающем 11 кронштейне, другим - в направляющей втулке 13, с возможностью вертикального перемещения штанги 14 в направляющей втулке 13. Регулировочная гайка 15 установлена в нижней части штанги 14 под пружиной 16 с возможностью ее перемещения вдоль штанги 14.
Между продольными 4 балками в подшипниках 17 установлена ось 18. На оси 18 с возможностью свободного вращения установлено прикатывающее колесо 19. Обод прикатывающего колеса 19 в поперечном сечении выполнен коническим, причем угол α конусных частей прикатывающего колеса 19 равен углу естественного откоса почвы γ. Радиус сферы сферического диска 7 определяют соотношением
где D - диаметр сферического диска, м;
ϕ=ω-i - центральный угол дуги окружности, образуемый в результате сечения сферического диска экваториальной плоскостью, град.;
- угол резания, град.;
k - отношение диаметра D сферического диска к глубине обработки почвы (высоте гребня почвы) Н;
а
1
а
ω=α-ε - угол в сечении сферического диска горизонтальной плоскостью на расстоянии Н от поверхности почвы, град.;
1
α - угол атаки (установки сферического диска к направлению движения), град.;
а
ε - задний угол резания (угол между тыльной стороной режущей кромки сферического диска и стенкой борозды), град.
Каток-гребнеобразователь работает следующим образом. Предварительно определяют необходимый радиус сферы сферических дисков 7 в зависимости от их диаметра и устанавливают требуемый угол атаки сферических дисков 7 к направлению движения, для чего перемещают концы боковых балок 1 по поперечной балке 3 в разные стороны от продольной оси симметрии катка и фиксируют в нужном положении стопорными болтами 8 вставляемыми в отверстия 9. Перемещением гаек 15 по штангам 14 устанавливают необходимое сжатие пружины 16, тем самым, добиваются необходимого давления катка-гребнеобразователя на почву. Посредством передней части Г-образного 12 кронштейна каток-гребнеобразователь агрегатируют с сеялкой.
При движении катка-гребнеобразователя по рядку, на который предварительно с междурядий сдвинут для заделки семян рыхлый слой почвы и образован почвенный бугорок, сферические диски 7, установленные выпуклой стороной к продольной оси симметрии катка для более равномерного уплотнения почвы, перекатываются вместе с полуосью 6, а также прикатывающего колеса 19, свободно вращающегося на оси 18 и за счет давления пружины 16 формируют гребень почвы, уплотняя его с боков. При этом прикатывающее колесо 19, расположенное на оси 18 между сферическими дисками 7, уплотняет вершину гребня почвы, и окончательно формируют его М-образного профиля.
Возможность изменения угла атаки сферических дисков относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом позволяет добиться доведения плотности почвы в гребне до требуемых значений.
Установка по продольной оси симметрии Г-образного кронштейна с направляющей втулкой, штанги с регулировочной гайкой и пружиной, причем штанга одним концом шарнирно установлена в поддерживающем кронштейне, другим - в направляющей втулке, с возможностью вертикального перемещения штанги в направляющей втулке позволит сферическим дискам и прикатывающему колесу более равномерно уплотнять гребень почвы с трех сторон с требуемой плотностью почвы в нем.
Предварительный расчет необходимых параметров сферических дисков, позволит осуществлять выбор сферических дисков для образования требуемой высоты Н гребней почвы.
Это способствует повышению качества уплотнения гребней почвы над высеянными семенами с необходимой по агротехническим требованиям плотностью, а также сохранению формы окончательно сформированных гребней почвы в течение всего вегетационного периода.
Формирование гребня почвы в поперечном сечении М-образного профиля позволяет сформировать на вершине гребня канавку, в которой будут скапливаться дождевые осадки и проникать к высеянным семенам.
Это повышает качество посева, расширяет технологические возможности катка-гребнеобразователя при формировании гребня почвы. Вследствие этого образуется гребень почвы М-образного профиля с требуемой плотностью, что ускоряет процесс прорастания семян и в конечном итоге увеличивает урожайность возделываемых культур.