Борона дисковая
Предложена оборона дисковая, включающая раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют угол атаки и угол наклона к вертикали. Новым авторы считают то, что диски первого ряда расположены симметрично на брусе в равном количестве слева и справа от продольной оси симметрии и направлены выпуклостью сферы диска к продольной оси симметрии, причем два средних диска смещены от оси симметрии в левую и правую стороны от этой оси на величину b/2. Диски второго ряда обращены выпуклостью в правую или левую сторону и установлены так, что средний диск, расположенный рядом с осью симметрии, смещен от нее в сторону выпуклости соседнего диска на величину (0,5±0,1)b1 , а диски третьего ряда обращены выпуклостью в противоположную сторону относительно дисков второго ряда и образуют с ним первый парный ряд дисков, при этом средний диск этого ряда смещен от оси симметрии в сторону выпуклости соседнего диска в этом ряду также на величину (0,5±0,1)b1. В последующем парном ряду диски установлены соответственно противоположно относительно дисков предшествующего парного ряда, а средние диски в этих рядах смещены от оси симметрии бороны в сторону вогнутости сферы соседнего диска соответственно в каждом ряду на величину (1,3±0,2)b 1, при этом расстояние между соседними дисками в рядах b=5b1, a 
, где b1 - ширина полосы почвы, обрабатываемой одним диском; R - радиус диска; hn - допустимая высота продольного гребня; 
- угол атаки; 
- угол наклона диска к вертикали. Технический результат - улучшение качества обработки почвы, достигаемое за счет повышения степени крошения почвы и улучшения выровненности дна борозды, ввиду уменьшения высоты гребней борозд. Рядность бороны увеличена и, соответственно, количество дисков на единицу ширины захвата больше, а ширина обрабатываемых междисковых промежутков меньше, что обеспечивает более качественную проработку почвы по всей ширине захвата и повышает степень крошения почвы. При этом сохраняется устойчивость бороны в горизонтальной плоскости, т.е. курсовая устойчивость, так как размещение дисков в рядах обеспечивает полную сбалансированность бороны по разворачивающим усилиям. Полезная модель промышленно применима. Может быть использована при проектировании борон и реализована в условиях завода или другого промышленного предприятия.
Предлагаемая полезная модель предназначена для обработки почвы. Обработка почвы может проходить в разных технологических режимах, начиная от лущения стерни, дискования и заканчивая пахотой.
Известны дисковые бороны.
Борона (см. пат. РФ 
2291605, C1, A01В 21/08 от 17.10.2005) содержит раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах, и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют угол атаки, наклонены к вертикальной плоскости и установлены фронтально по ширине захвата рядами, в которых каждый последующий диск смещен в поперечном направлении относительно предыдущего в сторону необработанной первым рядом дисков междисковой полосы земли. Диски в рядах направлены выпуклостью или вогнутостью к продольной оси симметрии орудия таким образом, что количество дисков в каждом ряду одного направления с одной стороны оси симметрии равно количеству дисков противоположного направления другой ее стороны, при этом между дисками первого ряда орудия по линии его продольной оси симметрии установлена плоскорежущая лапа с шириной захвата, равной междисковому промежутку средних дисков последнего ряда.
Такая борона обладает хорошей курсовой устойчивостью. Недостатком ее является то, что на малых глубинах дискования (6÷12) см уменьшается ширина борозд от дисков, что приводит к некачественной обработке почвы по причине большого фиксированного расстояния между дисками в ряду, которое необходимо для свободного прохождения между дисками почвы и растительных остатков.
Известна борона дисковая (см. пат. РФ на п.м. 86377 U1, A01В 21/08 от 16.04.2009). Борона содержит раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых автономно смонтированы стойки, на концах которых установлены с возможностью вращения сферические диски. Сферические диски на автономных стойках установлены на бороне фронтальными рядами, а ось симметрии орудия делит каждый ряд на левую и правые части с одинаковым количеством дисков, установленных под углом к направлению движения зеркально в противоположные стороны, при этом диски каждой части последующего ряда повернуты в сторону, противоположную аналогичной части предыдущего ряда, а по оси симметрии орудия установлены встречно вогнутыми сторонами диски с суммарной шириной захвата почвы, равной междисковому промежутку наиболее близко расположенных к оси симметрии орудия дисков одного ряда.
Борона обладает хорошей курсовой устойчивостью. Недостатком является то, что на малых глубинах дискования за счет уменьшения ширины борозд от дисков происходит некачественная обработка почвы ввиду большого расстояния между дисками в одном ряду. Это расстояние нельзя уменьшить, чтобы не снизить технологическую надежность по забиваемости междискового промежутка почвой и растительными остатками, а при рядности, зафиксированной в аналогах, не укладывается необходимое и достаточное количество дисков на единицу ширины захвата бороны для достижения хорошего качества крошения почвы.
Известна борона дисковая (см. пат. РФ на п.м. 79745 U1, A01В 7/00, А01В 21/08 от 21.08.2008) - прототип.
Борона содержит раму с четырьмя рядами поперечных брусьев, на которых на отдельных стойках смонтированы с возможностью вращения сферические диски. Диски имеют угол атаки, наклонены к вертикальной плоскости и расположены фронтально по ширине захвата, при этом диски на первом и втором брусьях установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд дисков, а в последующих соседних парных рядах диски установлены соответственно противоположно относительно дисков первого парного ряда. Диски второго ряда смещены относительно дисков первого ряда на половину расстояния между соседними дисками в рядах с учетом ширины полосы почвы, обрабатываемой отдельно взятым диском при работе в монолите без отрыва и сдвига почвы в предварительно открытую борозду. Борона обладает хорошей курсовой устойчивостью.
Недостатком также является некачественная обработка почвы по всей ширине захвата бороны на малых глубинах.
В кн. «Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве». Министерство сельского хозяйства РФ, Федеральное агентство по сельскому хозяйству. М., 2005, стр.24, п.6.2 и 6.3 сформулированы требования к качеству выполнения дискования, которое «должно обеспечивать полное подрезание сорных растений на невспаханных почвах в режиме основной обработки почвы. Обработка почвы при этом выполняется на глубину 6-12 см. Колебание глубины дискования не должно превышать ±3 см». Степень крошения по агротехническим требованиям, т.е. количество комков почвы до 5 см, при этом должно быть не менее 80% (там же, стр.25, п.6.6).
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение качества обработки почвы, достигаемое за счет сближения расстояния между бороздами, образуемыми дисками. При этом повышается степень крошения почвы и улучшается выровненность дна борозды ввиду уменьшения высоты гребней борозд. Общее количество дисков увеличивается, следовательно, ширина обрабатываемых междисковых промежутков уменьшается за счет увеличения рядности бороны, что обеспечивает более качественную проработку почвы по всей ширине захвата и повышает степень крошения почвы. При этом сохраняется устойчивость бороны в горизонтальной плоскости, т.е. курсовая устойчивость, так как размещение дисков в рядах обеспечивает полную сбалансированность бороны по разворачивающим усилиям.
Указанный технический результат достигается тем, что диски первого ряда расположены симметрично на брусе в равном количестве слева и справа от продольной оси симметрии бороны и направлены выпуклостью сферы диска к продольной оси симметрии, причем два средних диска смещены от оси симметрии в левую и правую стороны от этой оси на величину b/2, диски второго ряда обращены выпуклостью в правую или левую сторону и установлены так, что средний диск, расположенный рядом с осью симметрии, смещен от нее в сторону выпуклости соседнего диска на величину (0,5±0,1)b1, а диски третьего ряда обращены выпуклостью в противоположную сторону относительно дисков второго ряда и образуют с ним первый парный ряд дисков, при этом средний диск этого ряда смещен от оси симметрии в сторону выпуклости соседнего диска в этом ряду также на величину (0,5±0,1)b1 , в последующем парном ряду диски установлены соответственно противоположно относительно дисков предшествующего ряда, а средние диски в этих рядах смещены от оси симметрии орудия в сторону вогнутости сферы соседнего диска соответственно в каждом ряду на величину (1,3±0,2)b1, при этом расстояние между соседними дисками в рядах b=5b1, a
, где
b1 - ширина полосы почвы, обрабатываемой одним диском;
R - радиус диска;
hn - допустимая высота продольного гребня;
- угол атаки;
- угол наклона диска к вертикали.
Более подробно сущность полезной модели будет изложена ниже.
На фиг.1 представлен схематический чертеж бороны дисковой (вид сверху).
На фиг.2 представлен вид сзади дисков бороны и профиль дна борозды.
Борона (см. фиг.1) содержит раму 1 с закрепленными на ней рядами поперечными брусьями 2, 3, 4, 5, 6, на которых смонтированы вертикальные стойки 7 с осями на концах 8, на которых с возможностью вращения установлены сферические диски 9. При этом диски 9 имеют угол атаки а и угол наклона к вертикалии (см. фиг.2).
b1 - ширина полосы почвы, обрабатываемой одним диском;
hn - допустимая высота продольного гребня (см. фиг.2).
Работает борона следующим образом.
Борона перемещается по полю трактором (на фиг.1 не показан). Направление движения бороны показано стрелкой А.
Первый ряд дисков, установленный на брусе 2, расположен симметрично в равном количестве слева и справа от продольной оси симметрии бороны. Диски 9 направлены выпуклостью сферы к продольной оси симметрии.
Два средних диска смещены от оси симметрии в левую и правую стороны от этой оси на величину b/2, где b расстояние между дисками.
Такое расположение дисков первого ряда обеспечивает сбалансированность этого ряда по разворачивающим моментам сил.
Диски второго ряда обращены выпуклостью в правую или левую сторону (на фиг.1, 2 показана ориентация в правую сторону) и установлены так, что средний диск, расположенный рядом с осью симметрии, смещен от нее в сторону выпуклости соседнего диска на величину (0,5±0,1)b1, где b1 - ширина полосы почвы обрабатываемой одним диском.
Диски третьего ряда обращены выпуклостью сферы диска в противоположную сторону, а средний диск этого ряда смещен от оси симметрии бороны в сторону выпуклости соседнего диска в этом ряду также на величину (0,5±0,1)b1. Второй и третий ряд образуют первый парный ряд дисков.
В последующем парном ряду диски установлены соответственно противоположно относительно дисков предшествующего парного ряда.
При этом средние диски в этих рядах смещены от оси симметрии бороны в сторону вогнутости сферы соседнего диска соответственно в каждом ряду на величину (1,3±0,2)b1. Такое расположение дисков во 2м, 3м, 4м и 5ом рядах обеспечивает полную сбалансированность бороны в горизонтальной плоскости по разворачивающим моментам сил. При этом расстояние между дисками в рядах b=5b1, a b1 определяется из формулы (1).
Такое расположение дисков позволяет обеспечить достижение технического результата, то есть повысить качество крошения почвы и уменьшить гребнистость дна борозды, что видно из фиг.2.
При этом сохраняется устойчивость бороны в горизонтальной плоскости, т.е. курсовая устойчивость, так как размещение дисков в рядах обеспечивает полную сбалансированность бороны по разворачивающим усилиям.
Полезная модель технически применима.
Борона дисковая, включающая раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют угол атаки и угол наклона к вертикали, отличающаяся тем, что диски первого ряда расположены симметрично на брусе в равном количестве слева и справа от продольной оси симметрии и направлены выпуклостью сферы диска к продольной оси симметрии, причем два средних диска смещены от оси симметрии в левую и правую стороны от этой оси на величину b/2, диски второго ряда обращены выпуклостью в правую или левую сторону и установлены так, что средний диск, расположенный рядом с осью симметрии, смещен от нее в сторону выпуклости соседнего диска на величину (0,5±0,1)b1 , а диски третьего ряда обращены выпуклостью в противоположную сторону относительно дисков второго ряда и образуют с ним первый парный ряд дисков, при этом средний диск этого ряда смещен от оси симметрии в сторону выпуклости соседнего диска в этом ряду также на величину (0,5±0,1)b1, в последующем парном ряду диски установлены соответственно противоположно относительно дисков предшествующего парного ряда, а средние диски в этих рядах смещены от оси симметрии бороны в сторону вогнутости сферы соседнего диска соответственно в каждом ряду на величину (1,3±0,2)b 1, при этом расстояние между соседними дисками в рядах b=5b1, a
где b1 - ширина полосы почвы, обрабатываемой одним диском;
R - радиус диска;
hn - допустимая высота продольного гребня;
- угол атаки;
- угол наклона диска к вертикали.
