Устройство для обработки почвы

Заявляемое устройство относится к области земледелия, а более конкретно, к устройствам для обработки почвы, и может быть использовано как средство малой механизации работ по обработке почвы дачных, приусадебных участков, а также в тепличном хозяйстве. Заявляемое устройство содержит корпус, в котором расположен механизм привода в движение почвообрабатывающего инструмента, обеспечивающий его возвратно-поступательное движение вдоль направления обработки почвы, и состоящий из ползуна, на боковой поверхности которого выполнена замкнутая винтовая канавка, в которой размещен поводок, связывающий ползун с телом вращения, являющимся ротором электродвигателя, проворот ползуна вокруг его оси ограничен подвижным шлицевым соединением или упругой муфтой, почвообрабатывающий инструмент выполнен в виде набора сменных насадок, имеющих различные функциональные назначения (плуга, культиватора, окучивателя, рыхлителя, косилки и др.), телом вращения может являться и вал иного источника вращательного движения. Заявляемое устройство обеспечивает возможность приложения минимальных усилий для перемещения устройства в направлении обработки почвы. Это объясняется тем, что за счет возвратно-поступательного движения почвообрабатывающего инструмента происходит разрыхление почвы в направлении ее обработки и, таким образом, перемещение устройства уже осуществляется в рыхлой почве. Помимо этого, возвратно-поступательное движение почвообрабатывающего инструмента обеспечивает очистку инструмента от налипающей на него почвы, ее дробление, а также возможна реализация безотвальной обработки почвы. Применение почвообрабатывающего инструмента в виде сменных насадок (плуга, культиватора, окучивателя, рыхлителя, косилки и др.) делает его универсальным почвообрабатывающим устройством.

Заявляемое устройство относится к области земледелия, а более конкретно, к устройствам для обработки почвы, и может быть использовано как средство малой механизации работ по обработке почвы дачных, приусадебных участков, а также в тепличном хозяйстве.

Известен культиватор, патент RU 2053608 С1, для обработки междурядий растений. Культиватор содержит раму с опорными колесами, на которой установлена вертикальная стойка с лапами для обработки в междурядьях. Лапы установлены на раме посредством дополнительной балки и имеют механизм привода их в колебательное движение, поперечное к направлению движения культиватора.

Недостатком аналога является то, что поперечные колебательные движения снижают только лишь усилие трения лап о грунт и не разрыхляют почву перед ними. Таким образом, основное усилие, затрачиваемое на разрыхление почвы, не уменьшается, а, следовательно, такое устройство не может обеспечивать низкие энергозатраты и высокий КПД механизма.

Прототипом заявляемого устройства является вибрационная почвообрабатывающая машина, патент RU 2081530 С1, содержащая смонтированный на раме культиваторный рабочий орган. Рабочий орган выполнен в виде стрельчатых лап, которые соединены приводом с механизмом, генерирующим колебательные движения. Колебательные движения осуществляются в направлении, перпендикулярном к направлению обработки почвы. Амплитуда колебаний может изменяться с помощью винтовой пары, которая регулирует эксцентриситет эксцентрика, закрепленного на выходном валу редуктора. Выходной вал размещен в полой оси.

Прототип работает следующим образом. При приложении крутящего момента к эксцентрику возникает вибрация полой оси, которая через тяги передается на стрельчатые лапы культиватора. Вибрация лап снижает их трение о грунт.

Недостатком прототипа является то, что также как в аналоге не происходит разрыхление почвы в направлении обработки, инерционные вибрации не стабильны и могут полностью затухать на уплотненной почве, и, наоборот, механизм может входить в резонанс при выходе лап на рыхлую почву, что в том и другом случае приводит к нарушению процесса обработки почвы. Кроме того прототип может применяться только для культивации почвы.

Технической задачей заявляемого устройства является снижение усилий, необходимых для перемещения устройства в направлении обработки почвы, что позволит снизить энергозатраты на процесс обработки почвы, сделать устройство малогабаритным, легким, ручным, а также применить почвообрабатывающий инструмент в виде сменных насадок (плуга, культиватора, окучивателя, рыхлителя, косилки и др.), что сделает его универсальным почвообрабатывающим устройством.

Поставленная задача решается предложенным устройством для обработки почвы, содержащим корпус, в котором расположен механизм привода в движение почвообрабатывающего инструмента, обеспечивающий его возвратно-поступательное движение вдоль направления обработки почвы, и состоящий из ползуна, на боковой поверхности которого выполнена замкнутая винтовая канавка, в которой размещен поводок, связывающий ползун с телом вращения, являющимся ротором электродвигателя, проворот ползуна вокруг его оси ограничен подвижным шлицевым соединением или упругой муфтой, почвообрабатывающий инструмент выполнен в виде набора сменных насадок, имеющих различные функциональные назначения (плуга, культиватора, окучивателя, рыхлителя, косилки и др.),телом вращения может являться и вал иного источника вращательного движения.

Благодаря новой совокупности существенных признаков заявляемое устройство обеспечивает возможность приложения минимальных усилий для перемещения устройства в направлении обработки почвы. Это объясняется тем, что за счет возвратно-поступательного движения почвообрабатывающего инструмента происходит разрыхление почвы в направлении ее обработки и, таким образом, перемещение устройства уже осуществляется в рыхлой почве.

Помимо этого, возвратно-поступательное движение почвообрабатывающего инструмента обеспечивает очистку инструмента от налипающей на него почвы, ее дробление, а также возможна реализация безотвальной обработки почвы. Применение почвообрабатывающего инструмента в виде сменных насадок (плуга, культиватора, окучивателя, рыхлителя, косилки и др.) делает его универсальным почвообрабатывающим устройством.

На фигурах 1 и 2 схематично представлен вариант выполнения заявляемого устройства.

Заявляемое устройство содержит корпус 1, в котором размещен электродвигатель 2, в роторе 3 электродвигателя 2 изготовлено отверстие, в котором находится цилиндрический ползун 4, при этом ось вращения ротора 3 совпадает с осью ползуна 4, и ползун 4 имеет возможность совершать возвратно-поступательное движения вдоль своей оси. Проворот ползуна 4 относительно статора электродвигателя 2 ограничен (как вариант) шлицевым соединением, представляющим продольные пазы 5 в ползуне 4 и статоре электродвигателя 2, в которых утоплены шарики 6. Ползун 4 и ротор 3 кинематически связаны между собой поводком 7, часть которого зафиксирована в роторе, а другая часть утоплена в замкнутой винтовой канавке 8, нарезанной на ползуне вдоль его оси. На выходном конце ползуна закреплен почвообрабатывающий инструмент 9, представляющий собой сменные насадки в виде плуга, культиватора, окучивателя, рыхлителя, косилки и др. К корпусу устройства 1 прикреплена ручка 10, служащая для перемещения устройства в направлении обработки почвы. Снизу под корпусом 1 размещены салазки 11, обеспечивающие возможность перемещения корпуса 1 вверх, вниз относительно почвы. Перемещение корпуса 1 возможно за счет наличия на кронштейнах салазок 11 продольных пазов 12. Фиксация корпуса 1 на заданной высоте относительно уровня почвы, определяющей глубину обработки, осуществляется с помощью резьбовых шпилек 13 и гаек 14.

Устройство работает следующим образом. Салазки 11 фиксируются с помощью гаек 14 на определенном расстоянии относительно корпуса 1 (что определяет глубину обработки почвы). К электродвигателю 2 устройства подается электрический ток, который вызывает вращательное движение ротора 3. При этом зафиксированный в роторе 3 поводок 7 давит на боковую поверхность винтовой канавки 8 ползуна 4, что вызывает его поступательное движение. После достижения поводком 7 участка изменения направления винтовой канавки происходит остановка ползуна 4, а при выходе ползуна 4 на реверсивную ветвь канавки 8 (ветвь, имеющую обратное направление) происходит изменение направления поступательного движения ползуна 4, и при дальнейшем движении ротора 3 цикл повторяется, таким образом, ползун 4 совершает возвратно-поступательное движение.

Закрепленный на ползуне 4 почвообрабатывающий инструмент 9 также начинает возвратно-поступательное движение, приводящее к рыхлению почвы, подрезанию сорняков и т.д. Для смены участка обработки почвы с помощью ручки 10 устройство перемещается в заданном направлении.

В качестве почвообрабатывающего инструмента могут использоваться различные насадки, такие как плуг, культиватор, окучиватель, рыхлитель, косилка и др., что делает его универсальным почвообрабатывающим устройством.

Таким образом, за счет введения новой совокупности существенных признаков можно решить поставленную техническую задачу, вытекающую из современного уровня техники.

1. Устройство для обработки почвы, содержащее корпус, в котором расположен механизм привода в движение почвообрабатывающего инструмента, отличающееся тем, что механизм привода в движение почвообрабатывающего инструмента, обеспечивающий его возвратно-поступательное движение вдоль направления обработки почвы состоит из ползуна, на боковой поверхности которого выполнена замкнутая винтовая канавка, в которой размещен поводок, связывающий ползун с телом вращения, являющимся ротором электродвигателя, проворот ползуна вокруг его оси ограничен подвижным шлицевым соединением или упругой муфтой, а почвообрабатывающий инструмент выполнен в виде набора сменных насадок.

2. Устройство для обработки почвы по п.1, отличающееся тем, что набор сменных насадок содержит плуг, культиватор, окучиватель, рыхлитель, косилку.