ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ НАВЕСНОЙ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для глубокого рыхления почвы.
Известен глубокорыхлитель навесной, (патент RU 46141, МПК А01В 13/08, опубл. 27.06.2005), содержащий V-образную раму с элементами крепления к навесной системе трактора, рыхлители, установленные на раме, и на задней стенке рамы шарнирно установлены прикатники-выравниватели, состоящие из двух соосно расположенных валов с фигурными гофрированными дисками для дополнительного крошения и выравнивания почвы за рыхлителями. Однако данное устройство обладает высокой энергоемкостью процесса рыхления фигурными гофрированными дисками, сплошная заделка стерни в почву, что влияет на развитие почвенной эрозии и снижение влагонакопления почвы.
Известен глубокорыхлитель навесной, агрегатируемый с трактором (патент №148586, МПК А01В 13/08 Опубликовано: 10.12.2014 Бюл. №34), содержащий V-образную раму с элементами крепления к навесной системе трактора, рабочие органы-рыхлители, установленные на раме, и устройство для дополнительной обработки почвы после глубокого рыхления, шарнирно установленное на задней стенке рамы. Устройство для дополнительной обработки почвы выполнено в виде рыхлителя-лункообразователя, представляющего собой барабан, на котором по спирали расположены зубья с возможностью дополнительного рыхления поверхности почвы, расположенной между рабочими органами-рыхлителями, кроме того, в передней части орудия установлена навеска с опорными колесами.
Известны различные конструкции глубокорыхлителей почвы (аналоги): фирмы GASPARDO (проспект фирмы по рыхлителю модели Artiglio), фирмы Kverneland. Некоторые из этих машин, как Kverneland, имеют раму с рабочими органами, предназначенными для глубокого рыхления почвы. Однако они не оснащены дополнительным приспособлением для выравнивания борозд за стойками рыхлителей и дополнительного крошения почвы на небольшую глубину до 20 см. В этой связи требуется дополнительный проход других машин для выравнивания и крошения почвы после глубокорыхлителей.
Известно устройство для обработки почвы (патент РФ №2183917, МПК А01В 49/02, опубликовано 27.06.2002 Бюл. №18), содержащее смонтированные в передней части на раме дисковые ножи, глубокорыхлители и каток, снабжено съемными плужными корпусами и плоскорежущим элементом, при этом на раме установлены два ряда дисковых ножей и два ряда глубокорыхлителей, причем плужные корпуса закреплены на плоскорежущем элементе, который шарнирно подвижно соединен с глубокорыхлителями. Первый плужный корпус по ходу движения устройства выполнен безотвальным для обеспечения укладки почвенного пласта на поверхность соседней борозды справа. Над последним по ходу движения устройства плужным корпусом установлен опрокидыватель почвы, который установлен на стойке, закрепленной на плоскорежущем элементе, с возможностью изменения угла наклона относительно этой стойки. На плоскорежущем элементе снизу по следу каждого глубокорыхлителя установлены полевые доски. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить устойчивость хода агрегата, снижение энергетических затрат, сохранение естественной структуры сложения пахотного горизонта и повысить качество обработки верхнего слоя почвы.
Известен глубокорыхлитель (патент РФ №2360388, МПК А01В 13/08, опубликовано: 10.07.2009 Бюл. №19), агрегатируемый с трактором, содержит раму с элементами крепления к его навесной системе, рыхлители, установленные на раме, прикатчики-выравниватели. Прикатчики-выравниватели шарнирно установлены на задней стенке рамы и состоят из двух соосно расположенных барабанов. Долото лапы установлено под углом к горизонту не более 15° и вынесено вперед относительно осевой линии стойки лапы на 2/3 ее длины. Плоскорезы закреплены на стойках лап с возможностью перемещения по высоте для установки глубины обрабатываемого ими слоя почвы до 20 см. Глубина хода долота рыхлительной лапы составляет (35-65) см. Два барабана прикатчика-выравнивателя снабжены зубьями для активного положения на первом и пассивного - на втором. Зубья размещены на поверхности барабанов по винтовой линии и имеют длину на первом большую, чем на втором. Зазор между смежными зубьями первого и второго барабанов не превышает 1,5 см. Зубья первого барабана имеют зазор до 1 см между их концами и цилиндрической поверхностью второго барабана. Первый барабан установлен с зазором между почвой и его цилиндрической поверхностью до 5 см. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество обработки почвы.
Известны глубокорыхлители почвы фирмы MASCHIO GASPARDO (проспект фирмы), принятый за прототип, содержащий раму с элементами крепления к его навесной системе, рабочие органы-рыхлители, установленные на раме, представляют собой стойки с пропорционально увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой стойки закреплен нож-долото с выносом вперед относительно осевой линии стойки, по боковым сторонам стойки закреплены боковые ножи с возможностью перемещения по высоте для установки глубины обрабатываемого ими слоя почвы, стойки оснащены предохранительной системой со срезными болтами и системой автоматического возврата стойки в рабочее положение, устройство для дополнительной обработки почвы после глубокого рыхления (культиваторный блок), установлено на задней стенке рамы, представляет собой барабан, на котором расположены зубья с возможностью дополнительного рыхления поверхности почвы и снабжен пневматической системой регулирования, кроме того, в передней части установлена навеска с регулируемыми опорными колесами. Однако, в известном устройстве недостаточно надежно осуществляется регулирование взаимодействия элементов конструкции рыхлителя, что приводит к снижению прочности и надежности конструкции и, следовательно, к снижению качества обработки почвы.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание высокоэффективного и надежного глубокорыхлителя почвы с возможностью сохранения в глубоких слоях почвы необходимой влажности для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении качества обработки почвы, прочности и надежности конструкции, в обеспечении устойчивости хода глубокорыхлителя за счет регулирования взаимодействия элементов конструкции рыхлителя.
Технический результат достигается тем, что глубокорыхлитель навесной, агрегатируемый с трактором, содержит раму с элементами крепления к его навесной системе, рабочие органы-рыхлители, установленные на раме, представляют собой стойки с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой стойки закреплен нож-долото с выносом вперед относительно осевой линии стойки, по боковым сторонам стойки закреплены боковые ножи с возможностью перемещения по высоте для установки глубины обрабатываемого ими слоя почвы, в средней части стойки установлен центральный нож для разрезания пласта почвы. Стойки оснащены предохранительной системой с отрывными болтами. Для дополнительной обработки почвы после глубокого рыхления глубокорыхлитель снабжен культиваторным блоком, установленным на задней части рамы, и представляет собой барабан, на котором расположены зубья с возможностью дополнительного рыхления поверхности почвы и выравнивания ее. Культиваторный блок снабжен гидравлической системой регулирования по высоте. В передней части рамы по боковым сторонам установлены регулируемые колесные блоки.
Новым является то, что каждый колесный блок включает корпус, закрепленный неподвижно на раме, кронштейн, одним концом шарнирно закрепленный к корпусу, а на другом конце кронштейна закреплено пневматическое колесо, талреп колесного блока, одним концом закреплен на корпусе, а другим - на кронштейне, гидравлическая система регулирования культиваторным блоком включает гидроцилиндр, рычаг, направляющие, талреп культиваторного блока, который одним концом закреплен к торцу барабана, а другим - к рычагу гидроцилиндра, между рычагом и направляющими имеется капролоновая антифрикционная опора, боковые ножи на стойках имеют Г-образный профиль, а для перемещения их по высоте на боковых сторонах стойки выполнены отверстия, при этом элементы крепления к навесной системе трактора выполнены в виде сменных пальцев и втулок.
Пневматические колеса имеют диаметр (770±10) мм.
Центральный нож имеет треугольную форму.
На рабочей части ножа-долота имеется наплавка из износостойкого сплава.
Талреп колесного блока и талреп культиваторного блока выполнены идентичными, и каждый представляет собой стержень, выполненный из шестигранного прутка, в котором с торцов просверлены отверстия, и с одной стороны нарезана правая резьба, а с другой - левая, при этом с одной стороны вворачивается шарнир, а с другой - вилка.
Техническое решение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид глубокорыхлителя;
На фиг. 2 - рабочий орган - стойка;
На фиг. 3 - размещение боковых ножей на рабочем органе-стойке;
На фиг. 4 - культиваторный блок глубокорыхлителя;
На фиг. 5 - колесный блок глубокорыхлителя;
На фиг 6 - талреп культиваторного и колесных блоков.
Глубокорыхлитель навесной предназначен для безотвального, не повреждающего верхний слой почвы, рыхления. Рыхление без переворачивания сохраняет органический состав почвы, как следствие - способствует долговременному плодородию. При таком способе обработки почвы улучшаются дренажные свойства глубоких слоев, повышается в почве содержание кислорода. Оборудование может быть использовано на рыхлых почвах, где комки свободно проходят между зубьями, не застревая. Глубокорыхлитель может быть прикреплен к сельскохозяйственному тягачу (трактору), оснащенному трех точечным навесным устройством 3-й и 4-й категории, а также к отечественному трактору типа К700, обладающему своим типоразмером навесного оборудования.
Глубокорыхлитель навесной состоит из жесткой каркасно-сборочной конструкции - рамы 1 с элементами крепления к навесному устройству трактора (фиг. 1), воспринимающей нагрузки и передающей тяговые усилия трактора, обеспечивающей надежное крепление рабочих органов-рыхлителей. В зависимости от количества рабочих органов-рыхлителей конструкция имеет разные модификации с 5-ю, 7-ю, 9-ю и 11-ю стойками. Рабочие органы-рыхлители, установленные на раме 1, представляют собой стойки 2 с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой стойки 2 закреплен нож-долото 3 с выносом вперед относительно осевой линии стойки 2. На рабочей части ножа-долота 3 имеется наплавка из износостойкого сплава, что повышает прочность и долговечность при эксплуатации устройства. Нож-долото 3, установлен спереди рабочего органа-стойки 2, является главной частью конструкции, принимающей на себя основную нагрузку, и закрепляется болтами на боковых сторонах стойки 2, что снижает возможность их износа при эксплуатации. В средней части стойки 2 установлен центральный нож 4 треугольной формы, который разрезает пласт почвы. По боковым сторонам стойки 2 закреплены боковые ножи 5 с возможностью перемещения по высоте для изменения глубины обрабатываемого ими слоя почвы, для чего на боковых поверхностях стоек 2 по высоте выполнены отверстия 6. Боковые ножи 5 имеют Г-образный профиль. Благодаря своей форме режущая поверхность боковых ножей 5 используется полностью, при этом подрезается больший объем корневой системы сорняков и рыхлится большая площадь верхнего слоя почвы, тем самым происходит лучшее насыщение почвы кислородом. Стойки 2 оснащены предохранительной системой с отрывными болтами 7. Для дополнительной обработки почвы после глубокого рыхления в задней части рамы 1 установлен культиваторный блок, предназначенный для измельчения и выравнивания пройденной поверхности почвы, обеспечивает выставление глубины, и представляет собой не менее двух барабанов 8, на которых расположены зубья 9. Культиваторный блок снабжен гидравлической системой регулирования, которая включает гидроцилиндр 10, рычаг 11, направляющие 12, талреп 13 культиваторного блока. Талреп 13 одним концом (вилкой) закреплен к торцу барабана 8, другим концом (шарниром) - к рычагу 11. Талреп 13 культиваторного блока позволяет производить регулировку культиваторного блока, при выкручивании талрепа 13 обеспечивается параллельность барабанов 8 обрабатываемой поверхности. Между рычагом 11 и направляющими 12 имеется капролоновая антифрикционная опора 14, которая обеспечивает легкость скольжения и исключает истирание металла о металл, что влияет на долговечность и надежность работы глубокорыхлителя. В передней части рамы 1 по боковым сторонам справа и слева установлены колесные блоки, которые обеспечивают четкое выставление глубины обработки почвы. Каждый колесный блок включает корпус 15, который закреплен неподвижно на раме 1, кронштейн 16 закрепленный шарнирно к корпусу 15 (крепится через палец 17 и имеет возможность вращения), на другом конце кронштейна 16 закреплено пневматическое колесо 18 в сборе. Для регулирования высоты расположения колесный блок снабжен талрепом 19. Талреп 19 одним концом (вилкой 26) установлен на корпусе 15 другим концом (шарниром 25) на кронштейне 16. При выкручивании талрепа 19 происходит опускание колеса 18 (вращение на пальце 17) и глубина рыхления уменьшается. При вкручивании талрепа 19 происходит подъем колеса 18, при этом глубина рыхления увеличивается. Колеса 18 пневматические диаметром (770±10) мм и регулируемые по высоте и углу наклона за счет наличия в конструкции колесного блока талрепа 19, что дает возможность регулировать глубину рыхления. Пневматические колеса 18 имеют достаточно большой диаметр и ширину, что повышает проходимость глубокорыхлителя, не дает ему увязать в почву. При данной конструкции колесного блока глубокорыхлителя достигается технический результат в виде четкой регулировки глубины обработки за счет талрепа 19 и удерживания глубокорыхлителя на нужной глубине за счет пневматического широкого колеса (770±10) мм.
На раме 1 имеется ряд отверстий 20, необходимых для крепления к навесному устройству трактора, представляющему собой трехточечную навеску. Элементы крепления к навесному устройству трактора выполнены в виде сменных пальцев 21 и втулок 22, благодаря которым возможно навесить глубокорыхлитель к тракторам с навесным устройством 3-й и 4-й категории, что позволяет расширить модельный ряд используемых тракторов (сельскохозяйственных машин). Данные регулировки позволяют достичь хороших показателей разрушения подплужной подошвы, выравнивания почвы и первичной разбивки поверхностных комьев.
Талреп 19 колесного блока и талреп 13 культиваторного блока выполнены идентично, и каждый из них представляет собой стержень 23, выполненный из шестигранного прутка, в котором с торцов просверлены отверстия 24, и с одной стороны нарезана правая резьба, а с другой - левая, при этом с одной стороны вворачивается шарнир 25, а с другой - вилка 26. Выполнение стержня 23 из стандартного шестигранника обеспечивает возможность регулирования его с помощью стандартного гаечного ключа.
Работает глубокорыхлитель навесной следующим образом. Начинают работу на низких скоростях, постепенно опуская рабочие органы стойки 2 до получения требуемой глубины. Постепенное опускание осуществляется при плавном регулировании положения культиваторного блока гидравлической системой регулирования с гидроцилиндрами 10 (Фиг. 4). Постоянная глубина обработки почвы во время работы глубокорыхлителя обеспечивается: спереди - трехточечным навесным оборудованием трактора и пневматическими колесами 18 с возможностью их регулирования по высоте и наклону, сзади -регулировкой культиваторного блока с помощью гидравлической системы регулирования с гидроцилиндрами 10. Положение культиваторного блока может изменяться ручной регулировкой, путем переустановки гидроцилиндра 10 в дополнительные отверстия в направляющей 11 и регулировки талрепа 13 культиваторного блока, при выкручивании талрепа 13 обеспечивается параллельность барабанов 8 обрабатываемой поверхности), чтобы загрузить или выгрузить землю между барабанами 8.
Для защиты рамы 1 каждый рабочий орган 2 имеет защитный отрывной болт 7, для предохранения глубокорыхлителя от предельных нагрузок, которые могут возникнуть в процессе его работы. Принцип действия защитного болта - каждая стойка 2 оснащена защитным отрывным болтом 7, который при превышении допустимой нагрузки отрывается, освобождая стойку 2 (Фиг. 3) от нагрузки.
Боковые ножи 5 Г-образной формы (Фиг. 3) позволяют изменять глубину подреза почвы при помощи серии регулировочных отверстий 6. Ножи - долото 3 устанавливаются непосредственно на основание рабочего органа - стойки 2. Нож - долото 3, устанавливаемый спереди рабочего органа, является главной частью конструкции, принимающей на себя основную нагрузку, и закрепляется болтами на боковых сторонах стойки 2, что снижает возможность их износа при эксплуатации. При значительном износе (более 80 мм) одной из поверхностей ножа, необходимо снять крепление и перевернуть на 180 градусов, что позволит увеличить ресурс его в два раза.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить устойчивость хода глубокорыхлителя, за счет регулировки культиваторным и колесным блоками, а также конструктивными особенностями рабочих органов рыхлителя, что позволяет повысить качество обработки почвы, а также надежность и ресурс работы глубокорыхлителя.