Устройство для предпосевной обработки почвы

 

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для поверхностной обработки почвы в предпосевной период выращивания сельскохозяйственных культур и саженцев деревьев. Сущность устройства для предпосевной обработки почвы: устройство содержит последовательно установленные на, по меньшей мере, одной раме рабочие органы в виде лап и/или дисков с возможностью подъема и опускания их относительно рамы при встрече с препятствием, обеспечиваемой, по меньшей мере, одним основным упругим элементом, установленным по одну сторону от оси колебаний между и/или над рамой и рабочим органом. Кроме этого, устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один поворотный механизм, связанный с, по меньшей мере, одним дополнительным упругим элементом, расположенным по другую сторону от оси колебаний рабочего органа между и/или над рамой и рабочим органом. Полезная модель обеспечивает интенсификацию процесса обработки и улучшение качества дробления пласта почвы на мелкие агрегаты, а также повышает надежность работы устройства.

1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначена для поверхностной обработки почвы в предпосевной период выращивания сельскохозяйственных культур и саженцев деревьев.

Известна борона /SU 597317, МПК А01В 19/02, 07.07.78/, включающая раму и рабочие органы, выполненные в виде спирали, закрепленные, по крайней мере, по два на одном общем держателе, при этом каждый держатель соединен с рамой спиральной пружиной. В данном техническом решении при встрече с препятствием происходит автоколебание рабочих органов, установленных на общем держателе за счет дополнительной спиральной стойки, что уменьшает забиваемость рабочих органов, но резко ухудшает стабильность хода рабочих органов при увеличении времени возврата в первоначальное положение (до встречи с препятствием).

Известно устройство для обработки почвы /US 3464498, МПК А01В 19/02, А01В 63/16, А01В 19/00, А01В 63/00; 1969.09.02. /. Данное техническое решение обладает более высокой стабильностью хода, чем указанные выше технические решения, за счет установки над стойкой дополнительного упругого элемента в виде пластины. Но частота автоколебаний (частота вибраций) и вертикальный ход рабочего органа за счет жесткости стойки и пластины резко уменьшается, что приводит к частому забиванию рабочих органов, низкой амплитуде автоколебаний рабочих органов, и, как результат, ухудшению дробления почвы, т.е. ухудшению качества подготовки почвы под посев.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемым изобретениям в части альтернативного решения является почвообрабатывающее орудие с рабочим органом, содержащим стойку с лапой, шарнирно закрепленной на раме с помощью переднего и заднего кронштейнов, соединенных цилиндрической пружиной, снабженной качающейся П-образной опорой, направляющим телескопическим звеном, винтовым регулировочным механизмом и упором /RU 2153788, МПК А01В 35/24, 2000.08.10./ За счет многовитковой пружины и сложных шарнирных механизмов ход рабочего органа в вертикальном направлении увеличивается, но при этом увеличивается амплитуда колебаний и уменьшается их частота автоколебаний. Это, в свою очередь, снижает стабильность выполнения технологии процесса обработки почвы. Снижение частоты автоколебаний рабочих органов ухудшает качество крошения почвенного пласта на мелкие агрегаты, т.е. резко ухудшается структура почвы и требуются дополнительные рабочие органы для доизмельчения указанных почвенных агрегатов. Установка одного упругого элемента (связанного со стойкой) с одной стороны рамной конструкции дополнительно ухудшает частоту автовибраций и, как результат, ухудшает качество обработки почвы (образуется безструктурная почва). Отклонение средней глубины от заданной составляет 20 мм. Это свидетельствует о том, что подобные рабочие органы не могут использоваться для предпосевной обработки почвы, поскольку при этом основание семенного ложа формируется гребнистым с высотой гребня до 20 мм, а такая неравномерность обработки приводит к тому, что семена зерновых культур, попадающие на гребни и впадины основания семенного ложа, всходят крайне неравномерно, и это резко снижает урожай и ухудшает его качество, поскольку колебания по глубине основания семенного ложа достигают 20-25 мм и более, в то время как, к примеру, глубина семенного ложа под посев трав составляет всего 10-15 мм, а под посев крестоцветных - 20 мм. Кроме этого, данное устройство обладает низкой надежностью при соударении рабочего органа с твердыми препятствиями (камнями и т.д.).

В качестве второго прототипа в части другого альтернативного решения принят лущильник /FR 2845560 (А1), МПК А01В 21/08, А01В 61/04. А01В 21/00; 2004.04.16/, с рамой, навесной или прицепной, снабженный почвообрабатывающими орудиями, состоящими из, по меньшей мере, одного блока неприводных вращающихся дисков, связанных с рамой посредством стойки, выполненной в виде винтообразной пружины, причем каждая пружина содержит от 1,5 до 5 витков, которые располагаются бок о бок так, что образуют ряд витков вдоль линии, поперечной к шасси. Это конструктивное решение, так же, как и в случае с использованием упругой витковой защиты чизельных рабочих органов по SU1743398, позволяет увеличивать вертикальное отклонение рабочих органов, но резко уменьшает амплитуду автоколебаний. Данное техническое решение также обладает низкой надежностью при встрече с препятствием.

Задачей полезной модели является создание устройства для предпосевной обработки почвы, обеспечивающее интенсификацию процесса обработки и улучшение качества дробления пласта почвы на мелкие агрегаты, а также повышение надежности работы устройства.

Поставленная задача решается также за счет того, что устройство для предпосевной обработки почвы, содержащее последовательно установленные на, по меньшей мере, одной раме рабочие органы в виде лап и/или дисков с возможностью подъема и опускания их относительно рамы при встрече с препятствием, обеспечиваемой, по меньшей мере, одним основным упругим элементом, установленным по одну сторону от оси колебаний между и/или над рамой и рабочим органом, согласно полезной модели, содержит, по меньшей мере, один поворотный механизм, связанный с, по меньшей мере, одним дополнительным упругим элементом, расположенным по другую сторону от оси колебаний рабочего органа между и/или над рамой и рабочим органом.

Кроме этого, упругие элементы могут быть выполнены в виде, по меньшей мере, одной пластины, расположенной по обе стороны от оси колебаний, при этом часть упругого элемента, расположенная со стороны рабочего органа, является основным упругим элементом, а часть упругого элемента, расположенная с противоположной стороны от оси колебаний, является дополнительным упругим элементом.

Предложенное устройство иллюстрируются следующими чертежами:

на фиг.1 изображены базовые элементы устройства для осуществления способа с использованием рыхлящих лап (вид сбоку); на фиг.2 изображены базовые элементы устройства для осуществления способа с использованием дисков (вид сверху); на фиг.3 изображен рабочий орган в виде диска в статическом положении; на фиг.4 - рабочий орган в виде лапы с упругими элементами и поворотным механизмом в момент встречи с препятствием; на фиг.5 - рабочий орган в виде лапы с упругими элементами и поворотным механизмом в наивысшей точке траектории перемещения рабочего органа после встречи с препятствием; на фиг.6 - рабочий орган в виде лапы с упругими элементами и поворотным механизмом в момент встречи с препятствием, при этом основной упругий элемент установлен по одну сторону от оси колебаний над рамой и рабочим органом, и дополнительный упругий элемент расположен по другую сторону от оси колебаний рабочего органа также над рамой и рабочим органом; на фиг.7 - рабочий орган в виде лапы с упругими элементами и поворотным механизмом в момент встречи с препятствием, при этом основной упругий элемент установлен по одну сторону от оси колебаний над рамой и рабочим органом, а дополнительный упругий элемент расположен по другую сторону от оси колебаний рабочего органа между и над рамой и рабочим органом; на фиг.8 - рабочий орган в виде лапы с упругими элементами и поворотным механизмом в момент встречи с препятствием, при этом основной упругий элемент установлен по одну сторону от оси колебаний между и над рамой и рабочим органом, а дополнительный упругий элемент расположен по другую сторону от оси колебаний рабочего органа над рамой и рабочим органом.

Элементы устройства для предпосевной обработки почвы представляют собой агрегат, на раме 1 (фиг.1) которого на стойках 2, имеющих в своем составе или отдельно от стоек 2 основной упругий элемент 3, устанавливаемый между и/или над рамой 1 и рабочим органом 4 в виде дисков (фиг.3) или лап (фиг.4-8). Стойка 2 может обладать или не обладать упругими свойствами и выполняться поворотной (в случае выполнения стойки 1 разъемной) или неповоротной. Основной упругий элемент 3 устанавливается по одну сторону от оси колебаний 5 рабочего органа 4. Основной упругий элемент 3 может устанавливаться над рамой 1 или под ней или часть основного упругого элемента 3 устанавливается над рамой 1, а часть - под рамой 1. С противоположной стороны от оси колебаний 5 рабочего органа 4 (по другую сторону от оси колебаний 5) устанавливается дополнительный упругий элемент 6, связанный с поворотным механизмом 7. Верхняя часть поворотного механизма 7 (фиг.3, 4, 5) выполнена в виде цилиндрического пальца 8, который охвачен, например, дугообразными окончаниями (на фиг. не показаны) двух дополнительных упругих пластин - верхней 9 и нижней 10 дополнительного упругого элемента 6. Для усиления упругих свойств дополнительного элемента 6 под нижней упругой пластиной 10 или над верхней пластиной 9 может устанавливаться дополнительная упругая пластина 11. Нижняя часть поворотного механизма 7 также может быть выполнена в виде цилиндрического пальца 12, который вращается во втулке 13 или обхватах, аналогичных обхватам под палец 8 (на фиг. не показаны). Втулка 13 или обхваты жестко соединены с опорной пластиной 14, в нижней части которой устанавливается (с возможностью съема или без нее) нижнее окончание стойки 2, к которому крепится рабочий орган 4 со ступицей 15, выполненный, например, в виде диска.

Ступица 15 закрепляется к нижнему окончанию стойки 2 с помощью резьбовых соединений 16. Стойка 2, при установке на нее дисков, может выполняться поворотной.

Правая часть опорной пластины 14 (фиг.3) и основной упругий элемент 3 жестко закрепляются между собой, например, с помощью, по меньшей мере, одной распорной втулки 17, пластины 18 и резьбовых соединений 19. Пластины основного упругого элемента 3 могут выполняться аналогично дополнительному упругому элементу 6. При этом основной 3 и дополнительный 6 упругие элементы могут выполняться таким образом, что левая часть пластин 9, 10 и 11 (относительно оси колебаний рабочего органа) заявляемого устройства являются дополнительным упругим элементом 6, а правая часть указанных пластин является основным упругим элементом 3. При этом центральная часть пластин 9, 10 и 11, например, с помощью резьбовых соединений 20 закрепляется к нижней части 21 верхнего окончания стойки 2.

Левые окончания дополнительного упругого элемента 6 и опорной пластины 14 соединены между собой тягами 22. Для осуществления поворота рабочего органа относительно рамы 1 в последней выполняется втулка (на фиг. не показана), а на верхнем окончании стойки 2 закрепляется кронштейн 23. К нижней части опорной пластины 14 может крепиться, с помощью резьбовых соединений или иным образом, стойка 2 для рыхлящего рабочего органа 4 в виде лап (фиг.4, 5).

Установка основного и дополнительного 6 упругих элементов относительно рамы 1 и относительно друг друга может быть реализована в следующих вариантах: основной упругий элемент 3 установлен по одну сторону от оси колебаний 5 над рамой 1 и рабочим органом 4, и дополнительный упругий элемент 6 расположен по другую сторону от оси колебаний 5 рабочего органа 4 также над рамой 1 и рабочим органом 4 (фиг.6); основной упругий элемент 3 установлен по одну сторону от оси колебаний 5 над рамой 1 и рабочим органом 4, а дополнительный упругий элемент 6 расположен по другую сторону от оси колебаний 5 рабочего органа 4 между и над рамой 1 и рабочим органом 4 (фиг.7); основной упругий элемент 3 установлен по одну сторону от оси колебаний 5 между и над рамой 1 и рабочим органом 4, а дополнительный упругий элемент 6 расположен по другую сторону от оси колебаний 5 рабочего органа 4 над рамой 1 и рабочим органом 4 (фиг.8).

В состав агрегата для предпосевной обработки почвы могут входить пассивноприводные рабочие органы, например, спиральные противоэрозионные катки 24 (фиг.1, 2)

Устройство работает следующим образом.

При встрече с препятствием рабочий орган 4 поднимается на высоту hmax. Подъем рабочего органа 4 обеспечивают, по меньшей мере, одним основным упругим элементом 3, установленным, к примеру, между рамой 1 и рабочим органом 4 по одну сторону от оси колебаний 5 рабочего органа 4. При этом обеспечивают дополнительное перемещение рабочего органа 4 по траектории, имеющей горизонтальную и вертикальную составляющие посредством поворотного механизма 7, с одновременной интенсификацией подъема рабочего органа 4. При этом преодолевается сила упругости основного упругого элемента 3 и дополнительного упругого элемента 6, расположенного с противоположной стороны от основного упругого элемента 3 относительно оси колебаний 5 рабочего органа 4, и взаимодействующего с поворотным механизмом 7. При этом, в результате расположения основного 3 и дополнительного 6 упругих элементов по разные стороны от оси колебаний 5 рабочего органа 4, результирующая сила F1 сопротивления основного упругого элемента 3 противоположна результирующей силе F 2, (фиг.3-5) упругого сопротивления дополнительного упругого элемента 6. В результате действия моментов разнонаправленных сил F1 и F2 относительно оси колебаний 5 рабочий орган 4 возвращается в первоначальное положение и продолжает рыхление почвы на глубине hобр.. При этом в результате различной плотности почвенных агрегатов наблюдаются микроколебания рабочего органа от воздействия на рабочий орган, с одной стороны, переменных нагрузок, а с другой - действия моментов от упругих сил F1 и F2. Возникающие автоколебания интенсифицируются за счет взаимодействия дополнительного упругого элемента 6 с элементами поворотного механизма 7. При этом значительно увеличивается частота колебаний. В режиме автоколебаний высокой частоты (автовибраций) рабочий орган 4 работает до встречи с очередным препятствием, затем процесс повторяется.

Процесс предпосевной обработки почвы или лущения стерни (ложный посев) завершают прикатыванием почвы спиральными противоэрозионными прикатывающими катками 24.

Таким образом, установка между и/или над рамой и рабочим органом дополнительного упругого элемента 6 и поворотного механизма обеспечивает интенсификацию колебаний рабочего органа (значительно увеличивает частоту колебаний), что улучшает качество дробления пласта почвы, и повышает надежность работы устройства за счет дополнительного демпфирования при встрече с препятствиями и, в результате, сохранения целостности рабочих органов.

1. Устройство для предпосевной обработки почвы, содержащее последовательно установленные на, по меньшей мере, одной раме рабочие органы в виде лап и/или дисков с возможностью подъема и опускания их относительно рамы при встрече с препятствием, обеспечиваемой, по меньшей мере, одним основным упругим элементом, установленным по одну сторону от оси колебаний между и/или над рамой и рабочим органом, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один поворотный механизм, связанный с, по меньшей мере, одним дополнительным упругим элементом, расположенным по другую сторону от оси колебаний рабочего органа между и/или над рамой и рабочим органом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругие элементы выполнены в виде, по меньшей мере, одной пластины, расположенной по обе стороны от оси колебаний, при этом часть упругого элемента, расположенная со стороны рабочего органа, является основным упругим элементом, а часть упругого элемента, расположенная с противоположной стороны от оси колебаний, является дополнительным упругим элементом.



 

Наверх