Дискороторный глубокорыхлитель

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам. Дискороторный глубокорыхлитель содержит раму 1 с присоединительным устройством 2, последовательно установленные бесприводные рыхлительные рабочие органы 6, принудительно вращающийся ротор 9 с зубьями 11 на горизонтальном валу 10 и механизмы его привода. Новым является то, что перед зубьями ротора на расстоянии от тела рыхлительные рабочие органы выполнены в виде сферических дисков, размещенных перед зубьями ротора на регулируемой по высоте установки поперечной балке на расстоянии от тела вращения ротора меньшем его радиуса, при этом диски размещены выше нижней линии тела вращения ротора не менее чем на половину радиуса диска, обращены выпуклостью к продольной оси глубокорыхлителя, а балка с дисковыми рабочими органами снабжена механизмами регулировки высоты установки относительно ротора, кроме того, зубья ротора установлены на фланце с поворотной обоймой, закрепленной на валу ротора посредством предохранительного пальца, срезаемого при аварийной нагрузке на зуб. Кроме того сферические диски снабжены механизмом регулировки угла их атаки, а опорные лыжи снабжены щитками-отражателями. 1 с.п., 1 з.п., 2 илл.

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим комбинированным машинам.

Известен комбинированный роторный глубокорыхлитель с принудительно вращающимся зубовым ротором и размещенными впереди и сзади него глубокорыхлительными лапами. / Жук А.Ф., Борисенко И.Б., Шапошников И.А. Теоретическое обоснование рациональной технологической схемы и параметров ротационного плуга. Теория и расчет почвообрабатывающих машин. Сб. научн. трудов, т. 120. ВИМ. 1989. - С. 146-157/.

При совместной работе лап и зубового ротора снижаются энергозатраты на его привод, исключается появление в системе машинотракторного агрегата циркулирующей мощности. Отделение зубьями фрагментов пласта менее энергоемко, чем его отрезание ножами.

Однако, такой глубокорыхлитель нерационально затрачивает мощность на проталкивание разрыхленного слоя сквозь задний ряд стоек лап и забивается на агрофонах, засоренных растительными остатками. При его агрегатировании с энегосредством приводной концепции возрастают потери мощности на буксование. Кроме того, процесс глубокого рыхления ротором недостаточно рационален, так как при вертикальном погружении в верхний слой почвы его зубья испытывают высокое сопротивление, реакция которого направлена не на подталкивание, а на выглубление глубокорыхлителя, и на участке вхождения зуба в пласт почвенные фрагменты почти не отделяются.

Ближайшим по назначению и устройству является роторный глубокорыхлитель (плуг) с принудительно вращающимся зубовым ротором и глубокорыхлительными лапами, размещенными перед ротором /Жук А.Ф., Халилов М.Б. Изыскание типов рабочих органов роторного плуга. Научно технический бюллетень ВИМ, 79, 1990. - С. 36. - прототип/.

При обработке агрофонов, засоренных растительными остатками, и этот плуг забивается, а его зубья при вертикальном погружении в верхний слой почвы, не отделяют почвенных фрагментов, но испытывают высокое сопротивление, реакция которого также направлена не на подталкивание плуга, а вверх на его выглубление. При агрегатировании плуга с энергосредством приводной концепции существенны его потери мощности на буксование.

Технической задачей полезной модели является снижение энергоемкости рыхления почвы роторным глубокорыхлителем и затрат мощности на привод ротора, а также обеспечение устойчивой работы на агрофонах, засоренных растительными остатками.

Сущность полезной модели состоит в том, что в дискороторном глубокорыхлителе, содержащем раму с присоединительным устройством, бесприводные рыхлительные рабочие органы, принудительно вращающийся глубокорыхлящий ротор с зубьями на горизонтальном валу и механизмы его привода, согласно полезной модели, перед зубьями ротора на расстоянии от тела вращения ротора меньшем его радиуса на поперечной балке установлены рабочие органы в виде сферических дисков, размещенных выше нижней линии тела вращения ротора не менее, чем на половину радиуса диска, диски обращены выпуклостью к продольной оси глубокорыхлителя, балка с дисковыми рабочими органами снабжена механизмами регулировки высоты ее установки относительно ротора, зубья ротора установлены на фланце с поворотной обоймой, закрепленной на валу ротора посредством предохранительного пальца, срезаемого при аварийной нагрузке на зуб, кроме того с обеих сторон глубокорыхлителя по ходу между дисками и ротором установлены регулируемые по высоте подъема опорные лыжи со щитками-отражателями, а сферические диски снабжены механизмом регулировки угла их атаки.

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен дискороторный глубокорыхлитель, вид сбоку, фиг. 2 - то же, вид сверху.

Дискороторный глубокорыхлитель, содержит раму 1 с присоединительным устройством 2, направляющими стойками 3 с винтовыми механизмами 4 для вертикального перемещения поперечной балки 5, с установленными на ней дисковыми рабочими органами 6 с дисками 7 и механизимами 8 регулировки их угла атаки, секции (левая и правая) ротора 9 с валом 10 и зубьями 11, закрепленными на фланцах с поворотными обоймами 12. Обоймы закреплены на валу 10 посредством предохранительных пальцев (болтов), срезаемых при аварийной нагрузке на зуб. Зубья содержат сменные долота 13. Расстояние 5 между телом вращения ротора и дисками меньше радиуса (0,5D) ротора.

Механизмы привода ротора 8 от вала отбора мощности (ВОМ) энергосредства содержат карданную передачу 14, редуктор цилиндрический 15, передачу 16 от цилиндрического 15 к центральному редуктору 17, закрепленному на площадке 18. Ведомый вал редуктора 17 соединен с валами секций ротора 8 посредством зубчатых муфт, обоймы которых (полумуфты) размещены в торце валов 10 ротора.

Диск 7 закреплен на валу, установленном в подшипниковом узле, корпус которого закреплен на подпружиненной стойке дискового рабочего органа 6. Его стойка шарнирно сопряжена с установленным на балке 5 поворотным кронштейном, поводок которого шарнирно присоединен к тяге механизма 8 регулировки угла атаки ряда дисков 7. Балка 5 с дисковыми рабочими 6 органами снабжена винтовыми механизмами 4 регулировки высоты ее установки относительно ротора.

Дисковые рабочие органы 6 и зубья 11 на роторе 9, установлены с одинаковым интервалом по ширине, но диаметр ротора по крайне мере в полтора раза больше диаметра дисков 7. Вал 10 секции зубового ротора 9 на одном конце содержит полумуфту для соединения с валом редуктора 17, а на другом конце цапфу, установленную в подшипнике, закрепленном на раме 1. На валу 10 посредством предохранительных пальцев (болтов) срезных при аварийных нагрузках закреплены обоймы 12 с фланцами, на которых установлены зубья 11. Диски 7, размещены выше нижней линии тела вращения ротора не менее чем на половину радиуса сферического диска 7 (0,5 d).

На стойках, закрепленных на раме 1, установлены регулируемые по высоте крепления щитки-отражатели 19, предотвращающие отбрасывание почвы крайними дисками за пределы обрабатываемого гона, и опорные лыжи 20, посредством которых регулируется заглубление ротором 9.

Перед началом работы глубокорыхлителя устанавливают требуемую глубину обработки зубовым ротором 8, регулируя высоту крепления стойки опорных лыж 20. Талрепами механизмов 8 перемещают тяги, закрепленные на поводках дисковых рабочих органов, и устанавливают требуемый угол атаки дисков 7. Затем винтовыми механизмами 4 вертикально перемещают балку 5, с дисковыми рабочими органами 6, и устанавливают требуемую (812 см) глубину обработки почвы дисками 7. После этого включают ВОМ энергосредства. Используя его навесное устройство, опускают глубокорыхлитель на почву и начинают движение вдоль гона.

При работе глубокорыхлителя диски 7 режут растительные остатки перед зубьями 11 ротора, рыхлят полосы почвы, создавая борозды глубиной и шириной около 10 см, а почву из них отбрасывают в стороны от продольной оси глубокорыхлителя.

Зубья 11 вращающегося ротора 9 проникают в пласт в бороздах, образованных сферическими дисками 7. При этом уменьшается путь перемещения зубьев 9 в монолитной почве обрабатываемого пласта, и за счет борозд исключается участок вертикального погружения носка зуба в пласт, на котором фрагменты пласта не отделяются от монолита. На рабочий элемент 11 зуба 10 при отсутствии борозд действовала бы только вертикальная (выглубляющая) реакция. Погружаясь в пласт в борозде, долото 13 зуба движется в почве не только вниз, но и назад. При этом зуб испытывает реакцию сопротивления, подталкивающую глубокорыхлитель. Его тяговое сопротивление, возникающее из-за работы дисков 21, катка 13 и лыж 20, компенсируется подталкивающей реакцией на роторе. Ротор 9 рыхлит пласт, деблокированный сверху. Даже при максимальном заглублении ротора на 40...45 см поверхности бокового скалывания почвы зубом 11 идут от носка его долота и выходят наверх в бороздах, созданных дисками 7, расположенными сбоку зуба, перемещающегося в почве. При этом критическая глубина (с боковым скалыванием пласта от носка долота 13) возрастает на величину заглубления дисков 7, а энергозатраты на привод ротора 8 снижаются.

При встрече долота 13 зуба 11 с неразрушаемым включением в почве, срезается предохранительный палец, соединяющий поворотную обойму 12 с валом, обойма с зубом прекращает вращение, а вал 10 до остановки глубокорыхлителя продолжает вращаться в обойме со срезанным пальцем. Для изменения глубины рыхления ротором 9, стойки лыж фиксируют на требуемом уровне, и механизмами 4 вертикально перемещают балку 5 с дисками 7, обеспечивая их заглубление на 812 см.

Вследствие размещения сферических дисков 7 перед зубьями 11 ротора глубокорыхлитель не подвержен забиванию растительными остатками и может при сниженных энергозатратах устойчиво без буксования энергосредства и циркулирующей мощности в системе MTA работать на засоренных, закустаренных и мульчированных агрофонах.

Подпружинивание дисков 7 и использование предохранительных срезных пальцев (болтов) для крепления обойм с зубьями 11 на валу 10 предохраняет их от разрушения при встрече в почве с неразрушаемыми включениями (камнями и тому подобным).

Дискороторный глубокорыхлитель агрегатируется с энергосредствами приводной концепции (УЭС), а также с энергонасыщенными тракторами и может найти применение при разуплотнении старопахотных почв и залежей, площадь которых в современной России составляет более 40 млн. га, а также при мелиоративном разуплотнении почвы пастбищ и лугов.

1. Дискороторный глубокорыхлитель, содержащий раму с присоединительным устройством, бесприводные рыхлительные рабочие органы, принудительно вращающийся глубокорыхлящий ротор с зубьями на горизонтальном валу и механизмы его привода, отличающийся тем, что рыхлительные рабочие органы выполнены в виде сферических дисков, установленных перед зубьями ротора на поперечной балке на расстоянии от тела вращения ротора, меньшем его радиуса, при этом диски размещены выше нижней линии тела вращения ротора не менее чем на половину радиуса диска, обращены выпуклостью к продольной оси глубокорыхлителя, а балка с дисковыми рабочими органами снабжена механизмами регулировки высоты их установки относительно ротора, кроме того, зубья ротора установлены на фланце с поворотной обоймой, закрепленной на валу ротора посредством предохранительного пальца, срезаемого при аварийной нагрузке на зуб.

2. Дискороторный глубокорыхлитель по п.1, отличающийся тем, что с обеих сторон глубокорыхлителя по ходу между дисками и ротором установлены регулируемые по высоте подъема опорные лыжи со щитками-отражателями, а сферические диски снабжены механизмом регулировки угла их атаки.