МАШИНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, В ЧАСТНОСТИ ЛУЩИЛЬНИК
SOIL CULTIVATING MACHINE, IN PARTICULAR, HOEING PLOUGH

Настоящее изобретение относится к машине для обработки почвы, например лущильнику, состоящей, по меньшей мере, из одной рамы с почвообрабатывающими орудиями, выполненными в виде, по меньшей мере, двух последовательных секций дисков, соответственно передней и задней, расположенных поперечно относительно продольной оси рамы в направлении ее движения, при этом каждая секция состоит из раздельно установленных дисков или их групп, выполненных независимыми и качающимися относительно рамы с возможностью отклонения под действием заданного, предпочтительно регулируемого давления, и предназначенных для обработки почвы с постоянной глубиной, причем диски каждой секции обрабатывают почву в соответствии с заглублением в землю, задаваемым посредством, по меньшей мере, одного опорного элемента, такого как колесо, полоз или ролик, соединенного с рамой.
Такая машина для обработки почвы описана, в частности, в патенте ЕР 1.345.487.
В этой машине передняя секция или батарея дисков позволяет производить перемешивание земли с послеуборочными остатками и выравнивать почву, в которую могут вноситься семена. Качество почвы зависит от глубины ее обработки. Чем больше почва обработана на значительную глубину, тем выше качество, которое может быть приравнено к пахоте на определенную глубину. Почва, подготовленная под посев такой обработкой, обеспечивает развитие глубокой корневой системы. Одновременно задняя секция или батарея дисков служит для оборачивания пласта земли, который закрывает часть почвы, обработанной передней секцией или батареей дисков. Эта оборачиваемая земля может служить, например, покровным слоем для семян, внесенных в почву при проходе первой секции дисков.
Автор изобретения установил, что в том случае, когда пласт земли, оборачиваемый задней секцией дисков, образовывал слой малой толщины по сравнению со слоем земли, образованным при обработке первой секцией дисков, то в результате этого происходил более быстрый, более равномерный и более надежный рост семян. Таким образом изобретатель отыскал простое решение для осуществления приведенных выше принципов.
Описанную выше машину для обработки почвы не следует смешивать с машинами для запашных культур, пример которых приведен в полезной модели Германии DE 29714699. Разность в конструкции обуславливает разную обработку почвы. В машинах для запашных культур диски установлены на брусьях без возможности качания. Кроме того, при монтаже на брусьях их угол наклона равен нулю, поскольку ось их вращения располагается параллельно почве. Следовательно, производимая работа заключается единственно в боковом смещении пласта земли без его поднятия. Наоборот, в машине для обработки почвы типа лущильника диски одновременно производят боковое перемещение и подъем пласта земли. Вследствие разной установки дисков машины обладают разным поведением и поэтому свойства одной машины не могут быть перенесены, как правило, на другую. Следовательно, ничто не подсказывает среднему специалисту идею о применении известных признаков машин для обработки запашных культур в машинах с качающимися дисками, установленными с углом наклона и углом атаки.
Целью настоящего изобретения является создание машины для обработки почвы, конструкция которой позволяет оптимизировать при низких затратах толщину слоя почвы, обрабатываемой такой машиной, для содействия последующему росту культур.
Поэтому объектом изобретения служит машина для обработки почвы, такая как лущильник, содержащая, по меньшей мере, одну раму с почвообрабатывающими орудиями в виде расположенных, по меньшей мере, двух последовательных секций дисков, соответственно передней и задней секций, поперечно продольной оси рамы по линии движения рамы, при этом каждая секция состоит из раздельно установленных дисков или группы, как правило, от двух до пяти дисков, установленных независимо и с возможностью качания по отношению к раме таким образом, что они отклоняются при воздействии заданного, предпочтительно регулируемого давления, и служат для обработки земли на постоянную глубину, причем диски каждой секции имеют угол атаки и угол наклона, которые не равны нулю, обрабатывают почву при заглублении в землю, регулируемом посредством, по меньшей мере, одного опорного элемента, такого как колесо, полоз или ролик, соединенного с рамой, отличающаяся тем, что диски, по меньшей мере, одной из секций имеют диаметр, отличающийся от диаметра дисков, по меньшей мере, одной другой секции.
Применение дисков разного диаметра в обеих секциях позволяет сначала обрабатывать первой секцией дисков, имеющих, например, больший диаметр, почву на глубину, необходимую для подготовки семенного ложа, и для закрытия этого ложа более тонким слоем, образуемым дисками второй секции. Разница в толщине образованных слоев земли обусловлена разницей диаметров дисков, втулки которых в обеих секциях дисков расположены по существу на одном уровне относительно почвы. Поэтому диски большего диаметра более глубоко проникают в почву и, следовательно, обрабатывают ее на значительно большую глубину. Следовательно, обеспечиваются все условия для оптимального возделывания почвы, в частности для лучшего перемешивания растительных остатков в почве.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения передняя секция содержит диски большего диаметра. Диски каждой секции имеют в сочлененном с рамой положении угол атаки, не равный нулю, при этом диски большего диаметра в секции или секциях имеют угол атаки, который меньше угла атаки дисков меньшего диаметра в секции или секциях. При отсутствии такого признака происходит боковое смещение рамы. Наблюдаемое смещение объясняет, почему ранее машины с качающимися дисками постоянно имели диски одного диаметра в обеих секциях, никто не догадался устранить указанное смещение путем воздействия на угол атаки дисков.
Ниже изобретение поясняется подробнее описанием примеров выполнения со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг.1 изображает вид в перспективе на машину для обработки почвы согласно изобретению;
фиг.2 - вид сбоку на изображение на фиг.1;
фиг.3 - другой вариант выполнения машины для обработки почвы согласно изобретению;
фиг.4 - частичный вид сверху на обе секции дисков с указанием угла атаки;
фиг.5 - частичный вид сзади на две пары дисков, оснащенных элементами рассеивания материала.
Как упоминалось выше, машина для обработки почвы, такая как лущильник, являющаяся объектом изобретения, содержит раму 2, являющуюся навесной или прицепной, например прицепной или полуприцепной, и оборудованную почвообрабатывающими орудиями. Рама имеет большое количество разновидностей. В изображенном примере рама образована двумя продольными балками, связанными между собой раскосами в виде брусьев, и оснащена почвообрабатывающими орудиями. Брусья располагаются, по существу, перпендикулярно линии движения рамы 2. Дополнительно рама 2 оборудована устройством для сцепления с трактором. Сцепное устройство рассчитано на сцепку на три точки.
Почвообрабатывающие орудия образуют, по меньшей мере, одну первую батарею или секцию 3 и одну заднюю батарею или секцию 4 вращательных, не приводных дисков 5. Передняя и задняя секции дисков 5 расположены по рабочей ширине, т.е. по линии, по существу, перпендикулярной линии тягового усилия или движения рамы 1. Вращательное движение каждого не приводного диска 5 вызывается усилием трения с почвой, происходящего во время движения прицепной рамы 2. Диски 5 каждой секции обрабатывают почву в соответствии с заглублением в землю, регулируемым с помощью, по меньшей мере, одного опорного элемента 7. В изображенных примерах опорный элемент 7 представляет собой ролик, соединенный с рамой 2, причем опорный элемент является общим для всех секций дисков. Благодаря этому упрощается конструкция машины для обработки почвы. В данном случае опорный ролик соединен с рамой 1 посредством двух рычагов, расположенных в задней части рамы, причем эти рычаги выполнены с возможностью регулировки их положения на раме 1. Регулировка величины заглубления в землю производится одновременно опорным элементом и сцепным устройством. Такой опорный элемент может быть в одинаковой степени образован и колесами рамы 2. Регулировка величины заглубления в землю позволяет поддерживать раму в горизонтальном положении на заданном уровне по отношению к почве.
Почвообрабатывающие орудия представляют собой вращательные, не приводные диски, выполненные таким образом, что каждый диск или группа дисков в секции является независимой и установлена с возможностью качания относительно несущей рамы 1 и может складываться под действием, как правило, регулируемого заданного давления, обеспечивая таким образом обработку земли при постоянном заглублении лущильных дисков.
Для качающейся и независимой установки лущильных дисков относительно несущей рамы с обеспечением независимого складывания каждого диска или каждой группы дисков каждый диск или каждая группа, как правило, от двух до пяти дисков, связана с рамой соединительным элементом, обеспечивающим отклонение диска или группы дисков при встрече с препятствием. Таким образом, в том случае, когда батарея содержит, например, двенадцать дисков, то каждый диск может быть установлен раздельно с возможностью качания или каждая группа из двух до четырех дисков может быть установлена раздельно с возможностью качания по отношению к раме. Во втором случае батарея дисков может содержать до шести групп дисков, при этом диски одной группы связаны с рамой общим соединительным элементом. Независимо от варианта выполнения комплекс, состоящий из одного диска или группы дисков и одного элемента для соединения диска или группы дисков с рамой, смонтирован раздельно с возможностью качания относительно рамы. Таким элементом для соединения диска или группы дисков может служить рычаг, установленный с возможностью вращения на раме вокруг оси, являющейся, по существу, параллельной оси вращения лущильного диска. Этот рычаг взаимодействует с предварительно напряженным элементом, таким как пружина, который допускает поворот рычага в направлении отклонения диска при подъеме только в том случае, когда воздействующее на диск давление начинает превышать давление, заданное для предварительно напряженного элемента. Возврат в рабочее положение происходит автоматически под двойным действием предварительно напряженного элемента и веса диска. Эквивалентным решением может служить применение геликоидальной спиральной пружины 6, показанной на фиг.1. Один конец пружины 6 соединен с рамой, а другой - с втулкой диска или с втулками нескольких дисков, причем конец пружины размещается, например, между двумя втулками дисков.
Согласно изобретению диски 5, по меньшей мере, одной из секций 3, 4 имеют диаметр, который отличается от диаметра дисков 5, по меньшей мере, одной другой секции.
В изображенных примерах предусмотрено наличие только двух секций дисков. Совершенно очевидно, что количество секций дисков может быть большим.
В случае, когда применяются три секции дисков или более, диски 5 каждой секции могут иметь диаметр, отличающийся от диаметра дисков в каждой из последующих секций. Таким образом компоновка может быть такой, что диаметр дисков в секциях будет уменьшаться от передней части рамы к задней в направлении движения агрегата. Следовательно в этом случае ни в одной из секций диски не будут иметь одинаковый диаметр с дисками другой секции.
Можно также предусмотреть, чтобы одна из секций содержала диски с диаметром, отличающимся от диаметра дисков других секций, в которых диски имеют одинаковый диаметр.
Предпочтительным решением является то, в котором передняя секция 3 дисков 5 содержит диски большего диаметра. Это решение представлено на изображении.
Кроме того, в положении соединения с рамой диски каждой секции имеют угол наклона и угол атаки, которые не равны нулю, диски секции или секций, имеющие больший диаметр, имеют угол атаки, который меньше угла атаки дисков меньшего диаметра другой секции или секций. При таком угле атаки дисков, задаваемом разным в секциях дисков, исключается боковое смещение машины. Угол атаки, которым является угол, образованный плоскостью вращения диска, при отсутствии угла наклона, с вертикальной плоскостью, параллельной оси XX' движения машины, выбирается в зависимости от диаметра диска. Для дисков большего диаметра величина α1 угла атаки задается меньшей по сравнению с величиной α2 дисков меньшего диаметра. Следовательно, чем больше диаметр диска, тем меньше величина угла атаки. В случае, когда разница между диаметрами дисков в двух секциях составляет, по меньшей мере, 45 мм, то разница между углами атаки достигает 2-10°. В приведенных примерах угол атаки и угол наклона зависят от конструкции. Следует напомнить, что угол наклона соответствует углу, образованному осью вращения диска с горизонтальной плоскостью поверхности почвы. Каждый диск предварительно собран на своем элементе соединения с рамой с приданием определенной ориентации, задаваемой предварительными углами атаки и наклона. Следовательно, расположение втулки диска относительно элемента соединения с рамой определяет ориентацию диска и, следовательно, его угол атаки и наклона.
Диски одной секции имеют одинаковый или схожий размер.
Диски 5 одной и другой секций являются дисками либо одного типа, либо разных типов. Следовательно, в примере выполнения на фиг.1 применены диски одного типа. В данном случае диски 5 представляют собой сферические диски, при этом их сферичность является обратной в каждой секции. Эти диски имеют большой диаметр, составляющий, по меньшей мере, 40 см, предпочтительно более 45 см. Каждый диск имеет предпочтительно положительный угол наклона в диапазоне 3-25° и положительный угол атаки в диапазоне 8-30°. Предпочтительно, чтобы каждый диск был выполнен зубчатым по своей периферии. В данном примере, в котором почвообрабатывающая машина содержит, по меньшей мере, две секции 3, 4 дисков 5, разница между диаметрами дисков обеих секций составляет предпочтительно, по меньшей мере, 45 мм. Следовательно, диски передней секции с углом атаки α1 имеют диаметр порядка 610 мм, а диски задней секции с углом атаки α2, превышающим угол атаки α1, имеют в данном случае диаметр около 510 мм, т.е. разница между диаметрами дисков обеих секций составляет 100 мм.
В примере на фиг.2 диски разных секций представляют собой разные типы. В передней секции 3 установлены диски с лопатками, при этом каждая лопатка установлена на периферии лопасти и развернута по отношению к ней. Диски в задней секции 4 выполнены аналогичными со сферическими зубчатыми дисками, описанными применительно к фиг.1.
Независимо от типа дисков перед передней секцией 3 дисков 5 может располагаться секция 8 ножей, срезающих неровности почвы. Кроме того, по меньшей мере, некоторые диски, по меньшей мере, в одной из секций могут быть связаны с элементом для распределения материала, таким как элемент для посева семян 12 или элемент для рассеивания удобрения 13. Элементы для посева подробнее ниже не описываются. Например, семена 12 могут вноситься в почву по наклонным направляющим 11 из одного или нескольких распределительных устройств либо под действием силы тяжести, либо пневматически. Это относится и к удобрению 13. Как правило, удобрение 13 вносится на стороне передней секции 3 дисков 5, а семена 12 - на стороне задней секции 4 дисков 5. Таким образом обеспечивается соблюдение рекомендаций по возделыванию, часто предусматривающих внесение удобрений на большую глубину, чем глубина внесения семян 12, как это показано на фиг.5.
В каждом случае распределительный элемент располагается на тыльной стороне диска, т.е. на выпуклой стороне. Внесение семян и удобрения на разную глубину позволяет исключить проблемы, связанные с фитотоксичностью. Такая конструкция позволяет также вносить в почву семена разного вида и на разную глубину.
При необходимости наличия более сложной машины она может содержать две рамы, а именно, по меньшей мере, одну раму 9, несущую семенной ящик (ящики) 10, с которой связана рама 2, оборудованная почвообрабатывающими орудиями, как показано на фиг.3. На раме 9 расположено, по меньшей мере, два бункера, из которых один бункер предназначен, например, для семян, а второй - для удобрений. Как правило, удобрения находятся на уровне передней батареи или секции дисков или ниже, а семена - непосредственно выше задней секции дисков или на одном уровне, в результате чего удобрение вносится в почву, обработанную передней секцией дисков, а семена вносятся в пласт земли, перевернутый передней секцией или батареей дисков и заделываются землей, оборачиваемой дисками задней секции. Благодаря независимому расположению и качанию дисков или групп дисков на раме и применению опорного элемента 7 пласт земли, оборачиваемый каждым диском секции, остается, по существу, постоянно одинаковым благодаря точности заглубления каждого диска в землю, вследствие чего, например, глубина заделки семян является, по существу, постоянно одинаковой. В том случае, когда диски являются сферическими, они отбрасывают пласт земли вбок и назад. Таким образом в том случае, когда диски имеют обратную сферичность в разных секциях, то диски передней секции оборачивают пласт земли вбок, например влево и назад, а диски задней секции оборачивают пласт земли вбок вправо и назад. Поскольку диски имеют разные диаметры в разных секциях, а их втулки расположены, по существу, на одном уровне в разных секциях, то рамы располагаются в основном в горизонтальной плоскости, при этом диски большего диаметра проникают в почву на большую глубину и, следовательно, оборачивают большее количество земли, в результате чего образуется слой земли более значительной толщины.
Элементы для распределения материала, такие как элементы для посева семян или элементы для рассеивания удобрения, могут быть расположены между передней и задней секциями дисков с осевым смещением относительно лезвия дисков передней и задней секций с тем, чтобы не располагаться непосредственно сзади или впереди перед лезвием диска, а в пространстве, сохраняющемся свободным между двумя дисками с обратной сферичностью. Также возможно на участке одной секции незначительно сместить диски вперед или назад по линии, перпендикулярной линии движения рамы.
Благодаря разнице диаметров дисков в передней и задней секциях получают естественным образом слои земли, образуемые каждой секцией дисков и имеющие разную толщину, без необходимости переналадки машины.