Комбинированное почвообрабатывающее орудие

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям. Задачей предлагаемой полезной модели является снижение энергоемкости и повышение качества крошения при углублении почвы. Технический результат - снижение энергоемкости и повышение качества крошения при углублении почвы. Технический результат достигается тем, что в комбинированном почвообрабатывающем орудии, включающем раму с лемешными корпусами и установленными за ними почвоуглубителями, установлены дисковый нож и сталкиватели, а почвоуглубители оснащены ротационным органом в виде ребристого конуса, установленного на подшипниках, с возможностью фрикционного вращательного движения вокруг собственной оси, и представляющего собой многозаходный винт, причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением:

где а - глубина углубления (рыхления почвы) подпахотного слоя;

- центральный угол при вершине конуса ротационного органа;

l₁ - величина вылета вершины конуса от стойки;

- задний угол резания.

Кроме того, в комбинированном почвообрабатывающем орудии почвоуглубители размещены сзади корпусов на расстоянии, определяемом соотношением:

где - угол трения почвы о рабочую поверхность вершины конуса.

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям.

Известен способ гладкой вспашки и плуг для его осуществления [1]. Устройство содержит раму и установленные на ней зеркально право- и левооборачивающие плужные корпуса, четыре сталкивателя и дисковый нож. Сталкиватели регулируются по высоте и установлены в два ряда таким образом, что точка пересечения направлений лезвий сталкивателей первого ряда находятся впереди, а второго ряда сзади право- и левооборачивающих корпусов. При этом сдвоенный корпус выполнен с винтовыми, а право- и левооборачивающие корпуса с полувинтовыми отвалами. Недостатком данного изобретения является то, что он не производит углубление пахотного слоя.

Также известно комбинированное противоэрозионное орудие, содержащее раму с опорным колесом, навесным устройством, плужные корпусами и размещеными за каждым плужным корпусом почвоуглубителями, отличающееся тем, что почвоуглубители закреплены на раме орудия шарнирно и имеют механизм для придания им колебания в поперечном направлении, причем механизм придания колебаний выполнен гидравлическим. [1]. Недостатком данного изобретения является большая энергоемкость процесса обработки и низкое качество.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является плуг-рыхлитель, включающий раму с лемешными корпусами и почвоуглубителями для послойного рыхления в виде ножей, имеющих форму клина, одна из сторон которого совпадает с направлением движения, и сдвинутых относительно друг друга на расстояние, равное ширине захвата ножа. (А.с. СССР 178584 А01В 45а, 1966 г.) Недостатком данного аналога является большая энергоемкость процесса обработки и низкое качество работы из-за образования ядра волочения почвы перед пассивными ножами в форме клина при работе.

Технический результат - снижение энергоемкости и повышение качества крошения при углублении почвы.

Технический результат достигается тем, что в комбинированном почвообрабатывающем орудии, включающем раму с лемешными корпусами и установленными за ними почвоуглубителями, установлены дисковый нож и сталкиватели, а почвоуглубители оснащены ротационным органом в виде ребристого конуса, установленного на подшипниках, с возможностью фрикционного вращательного движения вокруг собственной оси, и представляющего собой многозаходный винт, причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением:

где а - глубина углубления (рыхления почвы) подпахотного слоя;

- центральный угол при вершине конуса ротационного органа;

l₁ - величина вылета вершины конуса от стойки;

- задний угол резания.

Кроме того, в комбинированном почвообрабатывающем орудии почвоуглубители размещены сзади корпусов на расстоянии, определяемом соотношением:

где - угол трения почвы о рабочую поверхность вершины конуса.

Предлагаемое изобретение представлено на:

Фиг.1 - Комбинированное почвообрабатывающее орудие, вид сбоку;

Фиг.2 - Комбинированное почвообрабатывающее орудие, вид сверху;

Фиг.3 - Схема почвоуглубителя с ротационным органом;

Фиг.4 - Конструктивное исполнение ротационного почвоуглубителя.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие (Фиг.1, 2) состоит из рамы 1, с навесным механизмом 2, регулируемого по высоте дискового ножа 3, сдвоенного корпуса 4, право- и левооборачивающих корпусов 5 и 6 соответственно, размещенных в два ряда сталкивателей 7, почвоуглубителей 8 и опорных колес 9.

Почвоуглубители оснащены ротационными органами 10 в виде конуса. Рабочая поверхность (Фиг.3 вид А) конуса 10 выполнена в виде многозаходного винта. Конус 10 (Фиг.4) установлен на подшипниках 12, с возможностью вращательного движения вокруг собственной оси 13 под действием сил трения. Причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением .

Дисковый нож 3 (Фиг.2) расположен спереди сдвоенного корпуса 4 на плоскости его продольной симметрии. Сдвоенный корпус 4 снабжен винтовыми отвалами, а право- и левооборачивающего корпуса 5 и 6 соответственно имеют полувинтовые отвалы. Сталкиватели 7 размещены на раме 1 в два ряда. Почвоуглубители 8 установлены позади сдвоенного корпуса 4 и право- и левооборачивающих корпусов 5 и 6 соответственно. Опорные колеса 9 и сталкиватели 7 оснащены механизмом регулирования по высоте.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

Перед началом работы, с помощью механизмов регулирования по высоте, устанавливают заданную глубину пахоты и необходимую глубину хода дискового ножа 3. Затем, в зависимости от глубины хода плужных корпусов (глубины пахоты), устанавливают по высоте положение сталкивателей 7. При этом регулировку производят таким образом, чтобы при работе комбинированного орудия они находились на уровне поверхности обрабатываемого поля.

В процессе движения комбинированного почвообрабатывающего орудия по полю дисковый нож 3 выполняет вертикальный надрез почвы на установленную глубину, затем сдвоенный корпус 4, имеющий винтовые отвалы, подрезает два средних пласта почвы, разделяет их по линии надреза дискового ножа 3 и укладывает с оборотом на необработанную поверхность поля в разные стороны. Передний почвоуглубитель 8 идет по борозде, открытой сдвоенными корпусами 4, внедряется в почву на установленную глубину и за счет трения почвы о рабочую поверхность конуса 10, выполненного в форме многозаходного винта, вращается, обеспечивая высокую степень крошения почвы. При работе вращающегося конуса 10 ядро волочения почвы не образуется. Это приводит к снижению энергоемкости обработки при одновременном повышении его качества. При дальнейшем движении орудия, сталкиватели 7, установленные в первом ряду, перемещают пласты, срезанные сдвоенным корпусом 4, в стороны по поверхности поля без оборота на расстояние, равное ширине захвата плужных корпусов «b». Далее право- и левооборачивающие корпуса 5 и 6 соответственно, имеющие полувинтовые отвалы, подрезают и оборачивают крайние пласты в борозды средних пластов, образованные сдвоенным корпусом 4. Задние почвоуглубители 8 идут по открытой борозде, образованной корпусами 5, 6 и работают аналогично переднему почвоуглубителю. Далее, сталкиватели 7, расположенные во втором ряду, перемещают находящиеся на поверхности и смещенные ранее сталкивателями 7 первого ряда пласты почвы в обратном направлении укладывают их в борозды, образованные после прохода право- и левооборачивающих корпусов 5 и 6 соответственно.

Выполнение ротационного почвоуглубителя в виде конуса 10 с центральным углом при вершине конуса Р, рассчитываемом по соотношению (1) способствует его хорошей заглубляемости в почву, т.е. его работоспособности, так как при этом обеспечивается положительная величина заднего угла резания . Величина угла зависит от глубины рыхления и конструктивных параметров ротационного рыхлителя.

Размещение почвоуглубителей 8 сзади корпусов на строго определенном расстоянии, рассчитываемом по соотношению (2) обеспечивает качественную работу в условиях открытой борозды, исключая забивание и взаимодействие их с пахотным слоем почвы. Это способствует снижению тягового сопротивления орудия и лучшему рыхлению подпахотного горизонта и разрушению плужной подошвы.

Таким образом, комбинированное почвообрабатывающее орудие обеспечивает гладкую вспашку почвы с одновременным рыхлением подпахотного слоя и разрушением плужной подошвы. Такая обработка исключает образование свальных борозд и развальных гребней на поверхности поля, способствует повышению водопроницающей способности почвы и может быть использована на склонах, подверженных водной эрозии.

При этом совокупность признаков, характеризующих устройство, обеспечивает сверх суммарный эффект.

Список использованной литературы:

1. Патент РФ на изобретение 2222130 А01В 79/00, 3/30, 2004 г.

2. Патент РФ на изобретение 2012176 А01 В13/16, 17/00, 1994 г.

3. Авторское свидетельство СССР 178584 А01В 45а, 1966 г.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие, включающее раму с лемешными корпусами и установленными за ними почвоуглубителями, отличающееся тем, что орудие снабжено дисковым ножом и сталкивателями, а почвоуглубители оснащены ротационным органом в виде ребристого конуса, установленного на подшипниках, с возможностью фрикционного вращения вокруг собственной оси, представляющего собой многозаходный винт, причем центральный угол при вершине конуса имеет размер, определяемый соотношением

,

где а - глубина углубления подпахотного слоя;

l₁ - величина вылета вершины конуса от стойки;

- задний угол резания,

при этом почвоуглубители размещены сзади корпусов на расстоянии, определяемом соотношением

,

где - угол трения почвы о рабочую поверхность вершины конуса.