Универсальный стерневой культиватор с оборотом пласта почвы

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к универсальным почвообрабатывающим агрегатам, выполняющим за один проход несколько технологических операций.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к высокой надежности, сохранению заданной глубины обработки почвы, обеспечению оптимального копирования почвы и созданию оптимального поверхностного мульчирования слоя почвы. Цельнометаллическая рама 1 (фиг.1.) универсального культиватора является основной несущей частью, к которой с помощью кронштейнов 2 крепятся плоскорежущие рабочие органы 3, выполненные в шахматном порядке. Для обеспечения боковой устойчивости хода универсального культиватора внешние плоскорежущие рабочие органы расположены во втором ряду. Плоскорежущие рабочие органы 3 в нижней части состоят из лемеха 4 (фиг.2), крыльчатых боковых ножей 5, с изогнутыми направляющими пластинами 6, выполнены с радиусом закругления 170 мм и имеющие в верхней части продольный разрез шириной 40 мм. Конструкция изогнутых направляющихся пластин позволяет производить оборот пласта почвы и интенсивное перемешивание пожнивных остатков и почвы по всей ширине и глубине обработки.

К плоскорежущим рабочим органам 3 крепятся направляющие отвалы 7, которые позволяют избегать забивания пожнивными остатками плоскорежущие рабочие органы 3 и дополнительное перемешивание почвы. На кронштейнах 2 и плоскорежущих рабочих органах 3 предусмотрены предохранительные срезные болты 8, которые с помощью различных отверстий на кронштейнах 2 и плоскорежущих рабочих органах 3, позволяют регулировать угол наклона лап для различных типов почв, благодаря этому обеспечивается хорошее вхождение плоскорежущих рабочих органов 2 универсального культиватора даже в сухие твердые почвы, при влажности менее 10%.

Для обеспечения устойчивости хода универсального культиватора, внешние плоскорежущие рабочие органы 3 расположены во втором ряду. Механизм 9 регулирования глубины заглубления рабочих органов 3 состоит из опорного колеса 10, соединенного стойкой 11 опорного колеса 10 с помощью кронштейна 12 с цельнометаллической рамой 1. При этом к цельнометаллической раме 1 закреплена двухбалочная параллелограммная рама 13, выполненная единым блоком, что позволяет легко регулировать глубину обработки и обеспечивать точность заглубления плоскорежущих рабочих органов.

К двухбалочной параллелограммной раме 13 закреплены вогнутые полусферические диски 14 (фиг.3) расположенные под углами «» равного 20 град. и «», равного 60 град, по ходу и высоте обработки почвы. Вогнутые полусферические диски 14 закреплены к двухбалочной параллелограммной раме 13 с помощью стоянов 15 и кронштейнов 16, для защиты вогнутых полусферических дисков 14 от перегрузок и повреждений используют предохранительные срезные болты 17. Параллельно установленные вогнутые полусферические диски 14 и сдвоенные ребристые катки 19, 20 выполнены единым блоком, поэтому регулировка ограничения глубины и перемещения вогнутых полусферических дисков 14 и сдвоенных ребристых катков 19, 20 обеспечивается перестановкой пальцев на регулируемой пластине 21.

Для интенсивного крошения почвы и дополнительного обратного уплотнения подповерхностного слоя почвы используют многофункциональные сдвоенные ребристые катки 19, 20 с последовательным расположением объединенные в секции, ребра установленные на дисках жесткости на первом катке 19 (фиг.5) расположены под углом 12 град, к оси вращения катков. Для улучшения измельчения блоков почвы, заделки пожнивных остатков и обратного уплотнения подповерхностного слоя почвы на втором диске 20 увеличено количество ребер установленных на дисках жесткости и размещены параллельно оси вращения катков. Сдвоенные ребристые катки 19, 20 с помощью подшипниковых опор 22 (фиг.4), опоры крепления 23 сдвоенных катков 19, 20 с радиальным пазовым отверстием 24 и пластины 25 сдвоенных ребристых катков 19, 20 соединены к двухбалочной параллелограммной раме 13. Опора крепления 23 сдвоенных ребристых катков 19, 20 с радиальным пазовым отверстием 24 при наезде на препятствия сдвоенных ребристых катков 19, 20 обеспечивает отклонение сдвоенных ребристых катков 19, 20 без выглубления универсального стерневого культиватора и обеспечивая оптимальное копирование сдвоенными ребристыми катками 19, 20 рельефа почвы с сохранением заданной глубины обработки.

Для соединения универсального стерневого культиватора с трактором используется трехточечное шарнирное соединение 26, обеспечивающее копирование рельефа почвы универсальным культиватором при «плавающем» положением гидравлики трактора.

Ил.5,

1 П Ф-ЛЫ

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к универсальным почвообрабатывающим агрегатам, выполняющим за один проход несколько технологических операций.

Уровень техники

Известно устройство для обработки почвы, в основе которого дисковая борона, конструкция которой позволяет складывать ее для транспортировки, содержащее раму со средней и боковыми частями. Боковые части можно складывать относительно средней части вокруг горизонтальных осей, ориентированных в направлении движения из рабочего горизонтального положения в вертикальное транспортное. Средняя часть рамы может быть опущена до положения, в котором подъемные гидравлические цилиндры полностью разгружены. После этой операции оставшийся клиренс достаточен для транспортировки. Преимуществом полной разгрузки подъемных гидравлических цилиндров является то, что машина остается в транспортном положении даже в том случае, если она отключена от гидравлической системы трактора (см. з-ку Франции 2590107, кл. A01B 21/08, 73/04, 63/22, опубл. 22.05.1987 г.).

Недостатком данного устройства является невысокая надежность и низкое качество обработки почвы.

Известна комбинированная почвообрабатывающая машина, содержащая установленные на раме горизонтальный роторный рабочий орган в виде дисковых фрез и порядно и в шахматном порядке рыхлящие рабочие органы в виде плоскорезов и чизельных лап с наральниками, при этом она снабжена расположенными на раме за горизонтальным роторным рабочим органом дополнительными роторными рабочими органами с вертикальными осями вращения, расстояние между которыми равно ширине их захвата, а чизельные лапы снабжены смонтированными в их стойках парами свободно вращающихся роликов, при этом расстояния от нижних кромок наральников плоскорезов до оси вращения горизонтального роторного рабочего органа больше радиуса его дисковых фрез, нижние кромки зубьев роторных органов с вертикальными осями вращения размещены выше плоскости резания дисковых фрез, а по крайней мере одна из пар роликов каждого из чизельных лап расположена ниже нижних кромок наральников плоскорезов (см. пат. RU 2015630, кл. A01B 49/02, опубл. 15.07.1994 г.).

Недостатком данной машины является невысокое качество обработки почв.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму с опорными колесами, механизмами регулировки и последовательно расположенные дисковые батареи, плоскорежущие рабочие органы и каток, при этом на раме за плоскорежущими рабочими органами установлен барабан, лопасти которого расположены радиально и снабжены заточками, а каток соединен с рамой шарнирно с помощью подпружиненных стоек, при этом его диски снабжены штангами с ножевидными зубьями, последние из которых установлены под прямым углом друг к другу (см. пат. RU 2123776, кл. A01B 49/02, опубл. 27.12.1998 г.).

Недостатком данного агрегата является то, что он не обеспечивает необходимую подготовку почвы под посев озимых культур.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является универсальный почвообрабатывающий агрегат, включающий раму с опорными колесами, плоскорежущие рабочие органы, вогнутые одинарные диски, трубчатые катки, штрингеля расположенные за трубчатыми катками, механизмы регулирования глубины обработки почвы. При этом первоначально расположенные плоскорежущие рабочие органы крепятся к раме кронштейнами, одинарные вогнутые диски расположены за плоскорежущими рабочими органами и соединены единым блоком со сдвоенными трубчатыми катками двухбалочной рамой, штрингеля расположены на одной раме со сдвоенными трубчатыми катками, (см. пат. RU 96451, кл. А.01.В 49/02, опубл. 10.08.2010 г).

Недостатком данного почвообрабатывающего агрегата является недостаточная заделка пожнивных остатков при обработке стерни и недостаточная интенсивность крошения комочков почвы при обработке твердых почв.

Раскрытие полезной модели

Задачей предлагаемой полезной модели является разработка универсального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, используемого для любых условий применения от стерневой обработки до предпосевной обработки и выполняющего за один проход несколько технологических операций:

- возможность обеспечивания оборота пласта почвы при культивации и интенсивного перемешивания почвы и пожнивных остатков по всей глубине и обработки почвы при стерневой обработке почвы, за счет выполнения направляющих пластин изогнутыми, которые закреплены на концах крыльчатых боковых ножей;

- возможность потоку почвы приходить в стабильное положение перед использованием следующего рабочего органа за счет конструктивной особенности расположения стоек и полусферических дисков;

- дробление блоков почвы до мелких фракций, приуплотнение подповерхностного слоя почвы сдвоенными ребристыми катками-выравнивателями, разравнивание поверхностного слоя для сохранения запасов почвенной влаги, предотвращения ветровой и водной эрозии.

- возможность лучшего ведения глубины обработки почвы и точного выдерживания рабочей глубины при предпосевной обработке почвы под посев озимых культур за счет компактной конструкции универсального стерневого культиватора.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к высокой конструктивной надежности, оборот пласта почвы при культивации и интенсивное перемешивание почвы и пожнивных остатков по всей площади и глубине обработки, лучшее ведение по глубине обработки почвы при предпосевной обработке почвы, обеспечению копирования рельефа почвы и созданию оптимального поверхностного слоя почвы.

Технический результат достигается с помощью универсального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, содержащего цельнометаллическую раму с опорными колесами, к которой с помощью кронштейнов закреплены плоскорежущие рабочие органы, расположенные в шахматном порядке и выполненные в виде стоек, в верхней части которых установлена предохранительная система от перегрузок, и снабжены отверстиями с возможностью изменения угла атаки в зависимости от типа и влажности почвы, при этом в нижней части плоскорежущих рабочих органов установлены лемех, крыльчатые боковые ножи под углом 15 град, с изогнутыми направляющими пластинами, выполненные с радиусов закругления 170 мм, которые в верхней части имеют продольный разрез шириной 40 мм, направляющие отвалы, а вогнутые полусферические диски в верхней части снабжены предохранительной системой и для облегчения регулирования глубины обработки почвы выполнены единым блоком на одной параллелограммной двухбалочной раме со сдвоенными ребристыми катками. Механизм для регулирования величины заглубления плоскорежущих рабочих органов состоит из опорного колеса, соединенного стойкой опорного колеса с цельнометаллической рамой.

Таким образом, технический результат достигается за счет цельнометаллической рамы, содержащей плоскорежущие рабочие органы, расположенные в шахматном порядке, за счет большой высоты рамы и значительных интервалов между рядами плоскорежущих рабочих органов обеспечивается безотказная работа, даже при значительном количестве пожнивных остатков, внешние плоскорежущие рабочие органы, расположены во втором ряду, обеспечивая таким образом боковую устойчивость универсального стерневого культиватора и не требуется дополнительных опорных колес. Двухбалочная параллелограммная рама в соединении с параллельно закрепленными вогнутыми полусферическими дисками, которые установлены под углами по вертикали и по ходу работы универсального стерневого культиватора и сдвоенными последовательно расположенными ребристыми катками, выполнена как единый блок, что позволяет легко регулировать глубину обработки почвы, обеспечивает необходимое заглубление культиватора и не требуется отдельная регулировка вогнутых полусферических дисков. Благодаря сплошной обработке при интенсивном перемешивании пожнивных остатков и почвы обеспечивается быстрое прорастание падалицы и семян сорняков после обработки стерни зерновых культур. Маятниковая подвеска сдвоенных ребристых катков производит точное распределение нагрузки и, тем самым, обеспечивается повторное уплотнение подповерхностного слоя почвы и копирование рельефа поверхности почвы.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1. дана схема универсального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, вид сбоку.

На фиг.2., дана схема плоскорежущих рабочих органов с изогнутыми направляющими пластинами, закрепленных на концах крыльчатых боковых ножей универсального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, вид сбоку.

На фиг.3., дана схема соединения сдвоенных вогнутых полусферических дисков универсального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, вид сбоку.

На фиг.4., дана схема соединения сдвоенных ребристых катков универального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, вид сбоку.

На фиг.5., дана схема секции сдвоенных ребристых катков с углом атаки при обработке почвы универсального стерневого культиватора с оборотом пласта почвы, вид сверху.

Осуществление полезной модели.

Универсальный стерневой культиватор состоит из цельнометаллической рамы 1 (фиг.1.), выполненной из профиля прямоугольного сечения, и являющейся основной несущей частью, к которой с помощью кронштейнов 2 крепятся плоскорежущие рабочие органы 3, расположенные в шахматном порядке. Для обеспечения боковой устойчивости хода универсального культиватора, внешние плоскорежущие рабочие органы расположены во втором ряду. Плоскорежущие рабочие органы 3 в нижней части состоят из лемеха 4 (фиг.2), крыльчатых боковых ножей 5 установленных под углом 15 градусов с изогнутыми направляющими пластинами 6, для подрезания пласта почвы по всей поверхности и обеспечения оборота пласта почвы и интенсивного перемешивания пожнивных остатков и почвы.

На крыльчатых боковых ножах 5, установленных в нижней части плоскорежущих рабочих органов 3, расположены изогнутые направляющие пластины 6, выполненные с радиусом закругления 170 мм и имеющие в верхней части продольный разрез шириной 40 мм.

Конструкция изогнутых направляющих пластин позволяет производить оборот пласта почвы и интенсивное перемешивание пожнивных остатков и почвы по всей ширине и глубине обработки, а направляющие отвалы 7 позволяют избегать забивания пожнивными остатками плоскорежущие рабочие органы 3 и дополнительное перемешивание почвы. На кронштейнах 2 и плоскорежущих рабочих органах 3 предусмотрены предохранительные срезные болты 8, которые с помощью различных отверствий на кронштейнах 2 и плоскорежущих рабочих органах 3, позволяют регулировать угол наклона лап для различных типов почв, благодаря этому обеспечивается хорошее вхождение плоскорежущих рабочих органов 3 универсального стерневого культиватора даже в сухие твердые почвы, при влажности почвы менее 10%.

Для обеспечения устойчивости хода универсального стерневого культиватора, внешние плоскорежущие рабочие органы 3 расположены во втором ряду. Механизм 9 регулирования глубины заглубления плоскорежущих рабочих органов 3 состоит из опорного колеса 10, соединенного стойкой 11 опорного колеса 10 с помощью кронштейна 12 с цельнометаллической рамой 1. При этом к цельнометаллической раме 1 закреплена двухбалочная параллелограммная рама 13, выполненная единым блоком, что позволяет легко регулировать глубину обработки и обеспечивать точное заглубления универсального стерневого культиватора.

К двухбалочной параллелограммной раме 13 закреплены (фиг.3) вогнутые полусферические диски 14, с помощью стоянов 15 и кронштейнов 16, а для защиты вогнутых полусферических дисков 14 используют предохранительные срезные болты 17. Для установки вогнутых полусферических дисков 14 на кронштейнах 16 и стоянах 15 имеются отверстия 18.

Параллельно установленные вогнутые полусферические диски 14 и сдвоенные ребристые катки 19, 20 выполнены как единый блок, поэтому регулировка ограничения глубины почвы и перемещения вогнутых полусферических дисков 14 и сдвоенных ребристых катков 19, 20 обеспечивается перестановкой пальцев на регулировочной пластине 21.

Для интенсивного крошения почвы и дополнительного обратного уплотнения подповерхностного слоя почвы используют многофункциональные сдвоенные ребристые катки 19, 20 с последовательным расположением и объединению в секции. Ребра установленные на дисках жесткости первого ребристого катка 19 расположены под углом «у» равным 12 град, к оси вращения (фиг.5). На втором ребристом катке 20 для улучшения крошения почвы и дополнительного обратного уплотнителя подповерхностного слоя почвы увеличено количество ребер расположенных параллельно оси вращения катков. Сдвоенные ребристые катки 19, 20 с помощью подшипниковых опор 22 (фиг.4), опоры крепления 23 сдвоенных ребристых катков 19, 20 с радиальным пазовым отверстием 24 и пластины крепления 25 сдвоенных ребристых катков 19, 20 соединены с двухбалочной параллелограмной рамой 13.

Опора крепления 23 сдвоенных ребристых катков 19, 20 с радиальным пазовым отверстием 24 при наезде на препятствия ребристых катков 19, 20 обеспечивает отклонение сдвоенных ребристых катков 19, 20 без выглубления универсального стерневого культиватора с сохранением заданной глубины обработки почвы.

Для соединения универсального культиватора с трактором используется трехточечное шарнирное соединение 26, обеспечивающее копирование почвы универсальным стерневым культиватором при «плавающем» положением гидравлики.

Универсальный стерневой культиватор с полным оборотом пласта почвы работает следующим образом.

Перед началом работы проводят агрегатирование трактора с универсальным стерневым культиватором с помощью трехточечного шарнирного соединения 26 и переводят универсальный стерневой культиватор из транспортного - в рабочее положение при «плавающем» положении гидравлики с помощью гидроцилиндра трактора (на фиг. не обозначен). Поверхностную обработку стерни и предпосевную обработку любых типов почв и при любой влажности почвы, проводят с помощью плоскорежущих рабочих органов 3, жестко соединенных с рамой 1 с помощью кронштейнов 2, настроенных на данный тип почвы с помощью срезных болтов 8 настроенных на отверстия, позволяющих регулировать угол наклона лемеха 4 и крыльчатых боковых ножей 5 с изогнутыми направляющими пластинами 6 для подрезания пласта почвы, обеспечения оборота пласта почвы и интенсивного перемешивания пожнивных остатков и почвы по всей ширине и глубине обработки почвы. Направляющие отвалы 7 позволяют избегать забивания плоскорежущих рабочих органов 3 пожнивными остатками и дополнительно перемешивают почву. Плоскорежущие рабочие органы 3 защищены от перегрузок предохранительной системой состоящей из срезного механизма 8, установленного на кронштейне 2 и плоскорежущем рабочем органе 3. Регулировка глубины обработки стерни проводится за счет опорного колеса 10 и механизма 9 регулирования глубины обработки почвы, который выполнен в виде кронштейна 12, установленного на боковых частях, цельнометаллической рамы 1. Последовательно установленные за плоскорежущими рабочими органами 3 вогнутые полусферические диски 14, расположенные под углами «», равного 20 град. и «», равного 60 град., по ходу и высоте обработки почвы, установлены по ширине обработки почвы за крыльчатыми боковыми ножами для разравнивания, перемешивания и измельчения почвы и растительного покрова. Вогнутые полусферические диски закрепленные к двухбалочной параллелограммной раме 13 стоянами 15 и кронштейнами 16, защищены от перегрузок защитной предохранительной системой, состоящей из предохранительных срезных болтов 17.

Для интенсивного крошения блоков почвы и дополнительного уплотнения подповерхностного слоя почвы предназначены сдвоенные ребристые катки 19, 20. При этом на первом катке 19 ребра установлены на дисках жесткости катков, расположены под углом 12 град, к оси вращения катка. На втором катке 20 для улучшения крошения почвы, заделки пожнивных остатков и дополнительного обратного уплотнения подповерхностного слоя почвы увеличено количество ребер, установленных на дисках жесткости, и расположенных параллельно оси вращения катков. Сдвоенные ребристые катки 19, 20 с помощью подшипниковых опор 22, опоры крепления 23 с радиальным пазовым отверстием 24 защищены при наезде на препятствия без выглубления всего универсального стерневого культиватора.

Таким образом, выполнение универсального стерневого культиватора в виде цельнометаллической рамы 1, применение защитной предохранительной системы от перегрузок плоскорежущих рабочих органов 3 с изогнутыми направляющими пластинами 6 расположенных на крыльчатых боковых ножах 5, в том числе используя отверстия 8 для различных типов почв и при любой влажности поверхностного слоя почвы, использование единым блоком вогнутых полусферических дисков 14 для разравнивания, измельчения блоков почвы и заделки пожнивных остатков с предохранительной защитной системой, с последовательно расположенными сдвоенными ребристыми катками 19, 20 с опорой крепления 23 сдвоенных ребристых катков 19, 20 с радиальным пазовым отверстием 24 обеспечивают качественное подрезание с оборотом пласта почвы, перемешивание пожнивных остатков и почвы по всей глубине и ширине обработки с одновременной заделкой пожнивных остатков и выравнивание поверхностного слоя почвы для сохранения запасов почвенной влаги с обратным уплотнением подповерхностного слоя почвы.

Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипами и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- оборот пласта почвы и интенсивное перемешивание пожнивных остатков и почвы по всей ширине и глубине обработки, за счет использования изогнутых направляющих пластин, установленных на крыльчатых боковых ножах;

- плоскорежущие рабочие органы и вогнутые полусферические диски универсального стерневого культиватора при перегрузках защищены удобной предохранительной системой;

- крыльчатые боковые ножи способны изменять угол наклона в зависимости от типа и влажности почвы и обеспечивают подрезание, рыхление и интенсивное перемешивание пожнивных остатков в почве при большой высоте стерни и сорной растительности и при неглубокой предпосевной обработке почвы под посев озимых культур;

- использование единым блоком вогнутых полусферических дисков совместно со сдвоенными ребристыми катками, не требует отдельной регулировки дисков при установке глубины обработки почвы и обеспечивается оптимальное копирование поверхности почвы;

Универсальный стерневой культиватор с оборотом пласта почвы, содержащий цельнометаллическую раму с опорными колесами, к которой с помощью кронштейнов закреплены плоскорежущие рабочие органы, расположенные в шахматном порядке и выполненные в виде стоек, в верхней части которых установлена предохранительная система от перегрузок, и снабжены отверстиями с возможностью изменения угла атаки, при этом в нижней части плоскорежущих органов установлены лемех, крыльчатые боковые ножи под углом 15°, направляющие отвалы, а вогнутые полусферические диски в верхней части снабжены предохранительной системой и закреплены к двухбалочной параллелограммной раме, выполненной единым блоком со сдвоенными ребристыми катками для облегчения регулирования глубины и точности заглубления плоскорежущих рабочих органов, опора крепления сдвоенных ребристых катков с радиальным пазовым отверстием при наезде на препятствия позволяет проводить копирование сдвоенными ребристыми катками рельефа почвы без выглубления универсального стерневого культиватора с обеспечением заданной глубины обработки почвы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен изогнутыми направляющими пластинами с радиусом закругления 170 мм, имеющими в верхней части продольный разрез шириной 40 мм, установленными на крыльчатых боковых ножах, которые позволяют при культивации производить оборот пласта почвы с интенсивным перемешиванием пожнивных остатков и почвы по всей ширине и глубине обработки.