КОМБИНИРОВАННОЕ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ ПОЧВЫ ВНИЗ ПО СКЛОНУ
COMBINED TILLAGE TOOL FOR PREVENTION OF SOIL DISPLACEMENT DOWNSLOPE

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для сплошной поверхностной обработки почвы на склонах.
Культиваторный рабочий орган в виде стрельчатой лапы систематически смещает почву вниз по склону. Нижняя половина стрельчатой лапы смещает почву вниз по склону больше, чем верхняя половина лапы - вверх. Разница этих смещений приводит к общему смещению почвы вниз по склону, т.е. к механической эрозии почвы. Многократная ежегодная обработка почвы приводит к оголению верхней части склона от плодородного слоя почвы, и на поверхность выносится материнская порода, что ведет к безвозвратной потере гумусного слоя и снижению урожайности возделываемых культур. В связи с этим для сохранения гумусного слоя необходимо при каждой обработке за счет других рабочих органов поднимать почву вверх по склону и компенсировать смещение почвы. Величина смещения почвы стрельчатой лапой зависит от крутизны склона. Поэтому компенсирующие рабочие органы должны иметь механизм регулирования величины смещения почвы в зависимости от крутизны склона.
Прототипом изобретения является комбинированное почвообрабатывающее орудие (патент Российской Федерации №2230445, МПК А01В 49/02, опубл. 20.06.2004), включающее раму с опорными колесами, установленные на ней культиваторные рабочие органы и расположенные попарно относительно их следов в два ряда диски с противоположными регулируемыми углами атаки. Стойки дисков в каждом ряду закреплены шарнирно и соединены своими поводками с общей штангой шарнирно-реечных механизмов их рядов с возможностью разностороннего поворота дисков в каждой паре.
Недостатком этого прототипа является невозможность регулирования поперечного смещения почвы рабочими органами для предотвращения смещения почвы вниз по склону.
Изобретение позволяет получить новый технический эффект - регулируемое поперечное смещение почвы вверх по склону при движении агрегата поперек склона для компенсации смещения почвы культиваторными рабочими органами вниз по склону.
Этот технический эффект достигается тем, что диски передних и задних рядов имеют собственные штанги, соединенные между собой посредствам коромысла с возможностью увеличения угла атаки дисков одного ряда и уменьшения угла атаки дисков другого ряда в зависимости от крутизны склона.
На фиг. 1 изображена кинематическая схема орудия, вид сверху.
Комбинированное почвообрабатывающее орудие для предотвращения смещения почвы вниз по склону включает раму 1 с опорными колесами 2, установленные на ней в три ряда культиваторные рабочие органы 3 и расположенные попарно относительно их следов диски 4 переднего ряда и диски 5 заднего ряда с противоположными углами атаки. Стойки 6 дисков 4 переднего ряда закреплены на раме 1 шарнирно и соединены своими поводками 7 со штангой 8 переднего ряда, а стойки 9 дисков 5 заднего ряда закреплены на раме 1 также шарнирно и соединены своими поводками 10 со штангой 11 заднего ряда. Штанга 8 переднего ряда дисков и штанга 11 заднего ряда дисков соединены между собой посредством коромысла 12 и тяг 13, 14. Ось 15 поворота коромысла установлена на ползуне 16, находящегося в середине расстояния между передним и задним штангами 8 и 11. Ползун 16 имеет возможность перемещаться вдоль своей направляющей 17 винтовым механизмом 18. Коромысло 12 шарнирно соединено осью 15 с ползуном 16 с возможностью относительного поворота посредством гидроцилиндра 19. На ползуне 16 закреплен ограничитель поворота 20 коромысла 12, регулируемый винтовой стяжкой 21.
Комбинированное почвообрабатывающее орудие для предотвращения смещения почвы вниз по склону работает следующим образом.
В рабочем положении комбинированного почвообрабатывающего орудия для предотвращения смещения почвы вниз по склону глубина хода культиваторных рабочих органов 3 и дисков 4 и 5 ограничивается навеской трактора (не показана) и опорными колесами 2. При работе на равнине с помощью ограничителя поворота 20 коромысло 12 фиксируется в среднем положении и оба ряда дисков имеют одинаковый угол атаки. В результате чего после прохода орудия общего смещения почвы в поперечном направлении не будет. Винтовой механизм 18 обеспечивает возможность одновременно регулировать угол атаки дисков в зависимости от технологических свойств почвы. При поступательном движении орудия по полю культиваторные рабочие органы 3 заглубляются в почву и осуществляют его рыхление и подрезание сорняков. Диски 4 переднего ряда и диски 5 заднего ряда, расположенные за культиваторными рабочими органами 3 по ходу движения, обеспечивают поверхностную мелкую обработку почвы. При этом осуществляется частичное перемешивание стерни и других органических остатков с почвой. В зависимости от свойств почвы регулируется угол атаки дисков 4 переднего ряда и дисков 5 заднего ряда. Путем перемещения ползуна 16 винтовым механизмом 18 производится одинаковое перемещение штанг 8 и 11. За счет фиксации ограничителя поворота 20 ползун 16 и обе штанги 8 и 11 перемещаются как единое целое, что приводит к одинаковому изменению угла атаки дисков 4 и 5. При перемещении ползуна 16 вправо по ходу движения осуществляется уменьшение угла атаки дисков 4 и 5, а при перемещении влево - увеличение.
При работе орудия поперек склона культиваторные рабочие органы 3 приводят к общему смещению почвы вниз по склону и при этом оголяется верхняя часть склона от плодородной почвы и снижается урожайность возделываемых культур. Для компенсации смещения почвы вниз по склону с помощью двух рядов дисков почва перемещается вверх по склону на ту же величину. Для этого один ряд дисков, который перемещает почву вверх по склону, устанавливается с большим углом атаки, чем другой ряд дисков. Увеличение угла атаки дисков приводит к большему поперечному смещению почвы, а уменьшение угла атаки - к уменьшению поперечного смещения почвы. В результате после прохода двух рядов дисков почва будет смещена в направлении перемещения почвы дисками с большим углом атаки. При этом разница углов атаки дисков между двумя рядами устанавливается в зависимости от необходимой величины смещения почвы вверх по склону. Для изменения углов атаки дисков 4 и 5 переднего и заднего рядов их штанги 8 и 11 перемещаются коромыслом 12, поворачиваемым относительно оси 15 гидроцилиндром 19. При повороте коромысла 12 по часовой стрелке угол атаки дисков 4 переднего ряда уменьшается, а угол атаки дисков 5 заднего ряда увеличивается и обеспечивается общее смещение почвы направо. При повороте коромысла 12 против часовой стрелки угол атаки дисков 4 переднего ряда увеличивается, а угол атаки дисков 5 заднего ряда уменьшается, что приводит к общему смещению почвы налево. Величина смещения почвы регулируется ограничителем поворота 20, которая фиксирует крайние левое и правое положения коромысла 12. Ограничитель поворота 20 регулируется винтовой стяжкой 21 в зависимости от крутизны склона и необходимой величины смещения почвы вверх по склону.
Изменение направления общего смещения почвы происходит следующим образом. При работе на склоне комбинированного почвообрабатывающего орудия для предотвращения смещения почвы вниз по склону определяется величина смещения почвы вниз по склону. Винтовая стяжка 21 устанавливается в необходимое положение так, чтобы компенсировать смещение почвы вниз культиваторными рабочими органами 3. Коромысло 12 гидроцилиндром 19 поворачивается в такое положение, чтобы диски с большим углом атаки перемещали почву вверх по склону. Таким образом, почва, смещенная культиваторными рабочими органами 3 вниз, будет смещена вверх по склону с помощью двух рядов дисков 4, 5 на величину разницы смещений каждым рядом дисков. После разворота орудия на краю поля направление склона меняется. Гидроцилиндром 19 коромысло 12 переводится в противоположное крайнее положение, что обеспечивает изменение направления общего смещения почвы относительно направления движения, т.е. вверх по склону.
Таким образом, предлагаемое комбинированное почвообрабатывающее орудие для предотвращения смещения почвы вниз по склону позволяет компенсировать смещение почвы культиваторными рабочими органами вниз по склону при движении агрегата поперек склона, сохранить плодородие почвы и урожайность возделываемых культур на существующем уровне.