Комбинированный почвообрабатывающий агрегат

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к комбинированным почвообрабатывающим агрегатам, применяемым для подготовки почв к посеву и может быть использована для вспашки почвы, измельчения крупных почвенных глыб, комков, растительных остатков с выравниванием поверхности почвы в фермерских и крестьянских хозяйствах.

Технический результат предлагаемой полезной модели сводится к подготовке почвы к посеву за один проход агрегата, повышению производительности, снижению ТСМ и потребности в тракторах.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.

Предлагаемая конструкция включает в себя измельчитель, выполненный в виде барабана, на цилиндрической поверхности которого установлены режущие ножи, изготовленные из рессорной стали, размещенные по касательной к окружности под углом 120° относительно друг друга, причем измельчитель установлен в подшипниковых опорах на раме с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси, при этом передняя часть рамы шарнирно связана с кронштейном подвески измельчителя и несущим брусом плуга с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а задняя ее часть соединена гибкой связью с кронштейнами подвески измельчителя с возможностью регулирования по высоте, при этом измельчитель снабжен механизмом привода от ведущей звездочки гусеницы трактора.

Механизм привода с передаточным отношением 0,10,2 выполнен в виде цепной передачи, телескопических карданных валов и редукторов, на входном вале приводного редуктора установлена металлическая планка, которая прикреплена к ведущей звездочке левой гусеницы трактора посредством болтового соединения.

Измельчитель установлен под углом 2025°, относительно несущего бруса плуга.

Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий плуг, раму, навеску, и измельчитель снабженный механизмом привода.

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к комбинированным почвообрабатывающим агрегатам, применяемым для подготовки почвы к посеву, и может быть использована для вспашки почвы, измельчания крупных почвенных глыб, комков и стерни с выравниванием поверхности почвы в фермерских и крестьянских хозяйствах.

Уровень техники

При вспашке среднетяжелых и тяжелых почв образуются крупные почвенные глыбы и неровная поверхность поля, которые препятствуют применению современных сеялочных агрегатов. Поэтому во время вспашки таких почв, в сцепке с плугами должны использоваться зубовые или дисковые бороны. Но из-за больших тяговых сопротивлений, возникающих в процессе подготовки таких почв к посеву, они практически не используются.

Поэтому для подготовки среднетяжелых и тяжелых почв к посеву совершают 35 проходов тяжелыми дисковыми боронами или оставляют вспаханные поля до весны, чтобы под действием выпадающих атмосферных осадков происходило крошение почвенных глыб и комков. Такая технология подготовки почв к посеву приводит к большим потерям времени, значительному уплотнению почвы, чрезмерному расходу ТСМ и повышенным затратам труда.

В связи с этим, для подготовки почвы к посеву необходимо применять комбинированные почвообрабатывающие агрегаты.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, состоящий из рамы, навески, опорных колес, механизма регулирования глубины обработки, дисковых батарей, плоскорежущих лап, клиновых катков и цилиндрических катков с витками, снабженные зубьями [1].

К недостаткам известного комбинированного почвообрабатывающего агрегата следует отнести высокую металлоемкость, большие тяговые сопротивления, большой расход ТСМ и недостаточное измельчение верхнего слоя почвы цилиндрическими катками пассивного действия.

Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие, состоящее из рамы с опорными колесами, плоскорежущих лап, игольчато-дисковых батарей, кольчато-шпоровых катков и механизма регулирования глубины обработки [2].

К недостаткам известного комбинированного почвообрабатывающего орудия следует отнести низкую производительность, высокую металлоемкость, неудовлетворительное выравнивание поля после прохода орудия и необходимость дополнительного крошения почвенных глыб и комков, большой расход ТСМ.

Известна комбинированная почвообрабатывающая машина, состоящая из рамы с навесным устройством, фрезы, грабельной решетки, опорно-приводного катка с шинами и механизма привода фрезы [3].

К недостаткам известной комбинированной машины следует отнести низкую производительность, недостаточное крошение почвенных глыб и комков, необходимость дополнительного прохода машины, большой расход ТСМ.

Известна комбинированная почвообрабатывающая машина, состоящая из рамы, навески, рыхлительных лап, трех вертикально вращающихся валов с выгнутыми ножами и механизма привода [4].

К недостаткам известной комбинированной почвообрабатывающей машины следует отнести большую энергоемкость процесса подготовки почвы к посеву, большой расход ТСМ и неудовлетворительное выравнивание поверхности поля.

Наиболее близким по технической и достигаемому положительному эффекту и принятым авторами за прототип является комбинированная машина для подготовки почвы к посеву, состоящая из рамы культиватора-плоскореза, опорного колеса, автосцепки, поперечного бруса, передней подвески карданной передачи, карданного вала, редуктора привода, ценной передачи привода фрезы, кронштейна подвески фрезы и фрезы [5].

К недостаткам известной комбинированной почвообрабатывающей машины следует отнести большую энергоемкость процесса подготовки почвы к посеву, привод фрезы от ВОМ трактора приводит к большому расходу ТСМ и имеет низкую производительность. Кроме этого данная машина не пригодна для подготовки средне и тяжелосуглинистых почв к посеву из-за больших тяговых сопротивлений, возникающих в процессе подготовки таких почв к посеву.

Для повышения качества подготовки средне и тяжелосуглинистых почв к посеву необходимо разработать комбинированный почвообрабатывающий агрегат, состоящий из плуга с активным рабочим органом, позволяющий выполнять несколько технологических операций одновременно: вспашку почвы с измельчением почвенных глыб, комков и стерни с выравниванием обрабатываемой поверхности.

Раскрытия полезной модели

Задачей полезной модели является повышение качества подготовки почв к посеву путем одновременного выполнения вспашки почвы с измельчением почвенных глыб, комков и стерни с выравниванием обрабатываемой поверхности.

Технический результат предлагаемой полезной модели сводится к подготовке почв к посеву за один проход агрегата, повышению производительности, снижению ТСМ и потребности в тракторах.

Технический результат достигается тем, что комбинированный почвообрабатывающий агрегат содержит плуг, навеску, раму с измельчителем, снабженный механизмом привода.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.

Предлагаемая конструкция включает в себя измельчитель, выполненный в виде барабана, на цилиндрической поверхности которого установлены режущие ножи, изготовленные из рессорной стали, размещенные по касательной к окружности под углом 120° относительно друг друга, причем измельчитель установлен в подшипниковых опорах на раме с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси, при этом передняя часть рамы шарнирно связана с кронштейном подвески измельчителя и несущим брусом плуга с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а задняя ее часть соединена гибкой связью с кронштейнами подвески измельчителя с возможностью регулирования по высоте, при этом измельчитель снабжен механизмом привода от ведущей звездочки гусеницы трактора.

Механизм привода с передаточным отношением 0,10,2 выполнен в виде цепной передачи, телескопических карданных валов и редукторов, на входном вале приводного редуктора установлена металлическая планка, которая прикреплена к ведущей звездочке левой гусеницы трактора посредством болтового соединения.

Измельчитель установлен под углом 2025°, относительно несущего бруса плуга.

Благодаря возможности установления в задней части плуга измельчителя активного действия улучшаются качественные показатели подготовки почв к посеву: измельчаются крупные почвенные глыбы, комки и растительные остатки с выравниванием поверхности поля.

Краткое описание чертежей

На фиг.1. показан комбинированный почвообрабатывающий агрегат вид сверху.

Осуществление полезной модели

Изображенный на фиг.1. комбинированный почвообрабатывающий агрегат состоит из плуга (на фиг. не пронумерован), в верхней части несущего бруса 1 плуга (на фиг. не пронумерован) посредством болтового соединения параллельно установлены кронштейны подвески 2 и 3 измельчителя 4. Измельчитель 4 выполнен в виде барабана, на цилиндрической поверхности которого установлены режущие ножи 5, изготовленные из рессорной стали, размещенные по касательной к окружности под углом 120° относительно друг друга. Измельчитель 4 установлен на раме 6 с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси. Вал (на фиг. не пронумерован) измельчителя 4 установлен в подшипниковых опорах 7, корпусы которых жестко прикреплены к раме 6. Передняя часть рамы 6 шарнирно связана с кронштейном подвески 2 измельчителя 4 и несущим брусом 1 плуга с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а задняя ее часть соединена гибкой связью 8 с кронштейнами подвески 2 и 3 измельчителя 4 с возможностью регулирования по высоте. Регулирование положения рамы 6 по высоте осуществляется посредством регулировочных болтов 9 и 10. Регулируя болтами 9 и 10, устанавливается необходимое положение рамы 6 с измельчителем 4 так, чтобы режущие ножи 5 входили в почву на нужную глубину обработки. Подъем и опускание измельчителя 4 осуществляется гидроцилиндром (на фиг. не показан). Измельчитель 4 установлен под углом 2025° относительно несущего бруса 1 плуга (на фиг. не пронумерован). Значение углов установки (2025°) измельчителя 4, выбрано конструктивно, в зависимости от типа почвы. В заданном диапазоне углов установки измельчителя 4 значительно улучшаются качественные показатели подготовки почв к посеву.

Измельчитель 4 снабжен механизмом привода (на фиг. не пронумерован) с передаточным отношением 0,10,2, позволяющая измельчителю 4 вращаться в 510 раз быстрее, чем ведущая звездочка 20 гусеницы трактора (на фиг. не показана), тем самым обеспечивая качественное измельчение почвенных глыб, комков и растительных остатков, уменьшая тяговое сопротивление на перемещение измельчителя 4. Передаточное отношение механизма привода выбрано конструктивно.

Механизм привода выполнен в виде цепной передачи 11, предохранительной муфты 12, конических и цилиндрического редукторов 13, 14 и 15, телескопических карданных валов 16 и 17. На входном вале 18 приводного конического редуктора 15 установлена металлическая планка 19, которая посредством болтового соединения прикреплена к ведущей звездочке 20 левой гусеницы трактора (на фиг. не показана). Приводной конический редуктор 15 жестко установлен на раме 21, которая прикреплена к раме трактора (на фиг. не показан).

Комбинированный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.

Перед началом вспашки почвы механизатор проводит следующие подготовительные работы:

1. Опускает агрегат на землю;

2. Гидроцилиндром поднимает измельчитель 4 так, чтобы режущие ножи не соприкасались со вспаханной почвой.

Включив рабочую передачу трактора, механизатор начинает процесс вспашки почвы, при этом измельчитель 4 не вращается. При втором проходе агрегата, механизатор прикрепляет металлическую планку 19 к ведущей звездочке 20 левой гусеницы трактора посредством болтового соединения (на фиг. не показано).

Гидроцилиндром (на фиг. не показан) опускает измельчитель 4 на поверхность вспаханной почвы и регулируя болтами 9 и 10, устанавливает необходимое положение измельчителя 4 так, чтобы режущие ножи 5 входили во вспаханную почву на глубину посева семян (810 см).

Включив рабочую передачу трактора, механизатор начинает процесс вспашки почвы, измельчения почвенных глыб, комков, растительных остатков с выравниванием поверхности почвы.

Вращение измельчителю 4 передается от ведущей звездочки 20 левой гусеницы трактора (на фиг. не показан), за счет зацепления металлической планки 19 с ведущей звездочкой 20. От приводного конического редуктора 15 телескопическими карданными валами 16 и 17 крутящий момент передается цилиндрическому и коническому редукторам 13 и 14 и цепной передаче 11. От цепной передачи 11 измельчитель 4 приводится во вращение.

При вращательном движении режущие ножи 5 измельчителя 4 вклиниваются в комковатую структуру почвенных глыб, разрезают их, измельчают и заделывают измельченные растительные остатки в почву, а при поступательном перемещении измельчителя 4 режущие ножи 5 перемещают разрыхленную почву и заравнивают неровности, образованные плугом во время вспашки, а цилиндрический барабан уплотняет верхний разрыхленный слой почвы. Тем самым подготавливается только посевной слой почвы, а нижний вспаханный слой почвы остается без изменения. Такой процесс подготовки почвы к посеву позволяет сохранить почвенную влагу на глубине, что стимулирует быстрый всход семян.

При встрече с труднопреодолимыми препятствиями срабатывает предохранительная муфта 12, которая отсоединяет измельчитель 4 от механизма привода, при этом рама 6 вместе с измельчитетелем 4 поднимается вверх, тем самым измельчитель 4 перескакивает это препятствие и продолжает процесс измельчения почвенных глыб, растительных остатков с выравниванием и уплотнением поверхности почвы.

После окончания гона, механизатор посредством гидравлической системы (на фиг. не показана) трактора поднимает плуг, совершает разворот трактора и процесс вспашки почвы, измельчения крупных почвенных глыб, комков, растительных остатков с выравниванием поверхности почвы совершается аналогично.

После окончания работ механизатор отсоединяет металлическую планку 19 от ведущей звездочки 20 левой гусеницы трактора, переводит плуг в транспортное состояние и совершает транспортировку комбинированного почвообрабатывающего агрегата в полевой стан.

Опытный образец комбинированного почвообрабатывающего агрегата изготовлен и испытан в ОПХ ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия имени В.М.Кокова» и показал высокие качества подготовки почвы к посеву.

Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества.

- способность проведения одновременно вспашки почвы с измельчением крупных почвенных глыб, комков, растительных остатков с выравниванием и уплотнением поверхности почвы;

- высокие качества подготовки почв к посеву;

- способность снизить расходы ТСМ, за счет совмещения нескольких операций при подготовке почв к посеву, за один проход агрегата;

- не требует изготовления дорогостоящих узлов и деталей;

- требуется меньшее количество тракторов, для подготовки почв к посеву.

Источники информации

1. Рыков В.Б., Таранин В.И. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат. Патент РФ на изобретение 2210198, МПК⁷ A01B 49/02, бюл. 23 от 20.08.8003.

2. Юнусов Г.С. и др. Комбинированное почвообрабатывающее орудие. Патент РФ на изобретение 2259699, МПК⁷ A01B 49/02. 2004 г.

3. Юнусов Г.С. и др. Комбинированная почвообрабатывающая машина. Патент РФ на изобретение 2248684, МПК A01B 49/02, от 27.03.2005 г.

4. Ernest H. Williams, Charles A. Williams. Vertical rotating tiller. U.S. Patent, US 6,564,878B2, May 20, 2003.

5. Зимагулов А.Х. Новая технология подготовки почвы и посева // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2003, 4, с.1617.

1. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий плуг, навеску, раму, измельчитель, снабженный механизмом привода, отличающийся тем, что измельчитель выполнен в виде барабана, на цилиндрической поверхности которого установлены режущие ножи, изготовленные из рессорной стали, размещенные по касательной к окружности под углом 120° относительно друг друга, причем измельчитель установлен в подшипниковых опорах на раме с возможностью вращения вокруг своей горизонтальной оси, при этом передняя часть рамы шарнирно связана с кронштейном подвески измельчителя и несущим брусом плуга с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а задняя ее часть соединена гибкой связью с кронштейнами подвески измельчителя с возможностью регулирования по высоте, при этом измельчитель снабжен механизмом привода от ведущей звездочки гусеницы трактора.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что механизм привода с передаточным отношением 0,10,2 выполнен в виде цепной передачи, телескопических карданных валов и редукторов, на входном вале приводного редуктора установлена металлическая планка, которая прикреплена к ведущей звездочке левой гусеницы трактора посредством болтового соединения.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что измельчитель установлен под углом 2025° относительно несущего бруса плуга.