Устройство для поверхностного рыхления почвы ультразвуком

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам для обработки почвы.
В зависимости от глубины хода рабочих органов и выполняемых операций различают основную, поверхностную и специальную обработку почвы [Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины.-М.:Агропромиздат, 1989.-С.9].
Поверхностная обработка почвы проводится перед посевом, в процессе или после посева на глубину не более 14 см. Ее выполняют лущильниками, культиваторами, боронами, мотыгами, фрезами с целью рыхления, перемешивания или уплотнения почвы, подрезания сорняков и заделки удобрений.
Важнейшей технологической операцией является рыхление почвы. Перечисленные выше лущильники, культиваторы, бороны, мотыги фрезы рыхлят почву за счет механического воздействия различного рода рабочих органов.
Считается перспективным рыхление почвы за счет воздушного потока. Так, известно устройство для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом. Рабочими органами вышеприведенного устройства являются    щелеватели. Щелеватель снабжен встроенной пневмотрубкой, отверстиями в стенке щелевателя, наконечниками. Наконечники направлены параллельно горизонтальной поверхности, одни в противоположную сторону движения агрегата, другие перпендикулярно ему с двух сторон щелевателя. Импульсы сжатого воздуха выходят из аконечников щелевателя и обеспечивают рыхление зоны блокированного резания почвы [Пат. РФ № 183739, МПК А 01 В 49/00, 2018].
Наиболее близким к заявляемому решению (прототип) является устройство для обработки почвы пульсирующим сжатым воздухом [Пат. №190264 РФ, МПК А 01 В 49/00, 2019]. Известное устройство включает рабочий орган-щелеватель, сопло и гайку с резонатором. При выполнении технологического процесса рабочий орган-щелеватель заглублен в почву и движется в ней.
К недостаткам известного устройства и технологического процесса относится достаточно сложная конструкция щелевателя и большая энергоемкость процесса.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции рабочего органа и снижение энергоемкости процесса.
Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для поверхностного рыхления почвы ультразвуком, включающее рабочий орган-щелеватель, сопло и гайку с резонатором, согласно полезной модели, рабочий орган выполнен в виде копирующего башмака из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и встроенного в него газоструйного излучателя с соплом и резонатором.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема рабочего органа для поверхностного рыхления почвы ультразвуком; на фиг. 2- газоструйный излучатель.
Устройство для поверхностного рыхления почвы ультразвуком включает грядиль 1, шарнирно прикрепленный к брусу рамы 2. Штанга 3 шарнирно крепится к грядилю 1 и нагружена пружиной 4. К грядилю 1 крепится копирующий башмак 5, выполненный из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. В копирующем башмаке 5 выполнено резьбовое отверстие, в которое вворачивается штуцер 7 выходного канала 8 газоструйного излучателя 9. В корпусе газоструйного излучателя 9 заключено сопло 10 и резонатор 11. К входному патрубку 12 газоструйного излучателя 9 прикрепляется пневмопровод высокого давления 13.
В процессе работы устройства для поверхностного рыхления почвы ультразвуком копирующий башмак 5 плотно прижат к почве. Сжатый воздух по пневмопроводу 13 подается к газоструйному излучателю 9, проходит через сопло 10 и тормозится резонатором 11. В результате торможения возникает отсоединенный скачок уплотнения сжатого воздуха. Периодическое расширение скачка уплотнения и взаимодействие его с набегающим потоком генерирует интенсивную акустическую звуковую волну, выходящую через выходной канал 8 штуцера 7 газоструйного излучателя 9. Данные ультразвуковые волны вызывают разрушение поверхностного слоя почвы.
Использование данного устройства позволит упростить конструкцию рабочего органа и снизить энергоемкость процесса.