Комбинированная почвообрабатывающая машина

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным машинам для обработки задернелых почв. Устройство содержит установленные на раме горизонтальный роторный рабочий орган в виде дисковых фрез и порядно и в шахматном порядке рыхлящие рабочие органы в виде плоскорезов и чизельных лап с напальниками, расположенные за горизонтальным рабочим органом, и дополнительно роторные рабочие органы с вертикальными осями вращения, расстояние между которыми в направлении, перпендикулярном движению машины, равно ширине их захвата. Чизельные лапы снабжены смонтированными в их стойках парами свободно вращающихся роликов. Все рабочие органы машины смонтированы на раме таким образом, что расстояние от нижних кромок наральников плоскорезов до оси вращения горизонтального рабочего органа больше радиуса его дисковых фрез, нижние кромки зубьев роторных рабочих органов с вертикальными осями вращения размещены выше плоских нижних кромок дисковых фрез, а по крайней мере одна пара роликов каждого из чизелей расположена ниже нижних кромок наральников, плоскорезов. 9 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным машинам для обработки задернелых почв.

Известна комбинированная почвообрабатывающая машина, включающая раму с плоскорежущими и дисковыми рабочими органами [1].

Недостатком такой машины является то, что при обработке задернелых почв качество обработки и производительность не велики в связи со сгруживанием перед плоскорезами почвенных полос.

Наиболее близкой к изобретению является почвообрабатывающая машина, содержащая установленные на раме горизонтальный режущий рабочий орган в виде дисковых ножей и порядно и в шахматном порядке рыхлящие рабочие органы в виде плоскорезов и чизельных лап [2].

Недостатком данной машины является то, что получаемый после обработки почвенный пласт имеет одинаковое по глубине структурно-зернистое состояние.

Цель изобретения - повышение качества обработки, эрозионной устойчивости и плодородия почвы за счет получения обработанного почвенного пласта, имеющего различное структурно-зернистое состояние: верхний слой с мелкозернистой структурой для улучшения прорастания семян; средний слой с мелкокомковатой структурой для улучшения развития корневой системы растений; нижний слой с крупнокомковатой структурой и нарезкой дренажных каналов для накопления влаги в почве и ликвидации ранее образовавшегося подошвенного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что в комбинированной почвообрабатывающей машине, содержащей установленные на раме горизонтальный роторный рабочий орган в виде дисковых фрез и порядно и в шахматном порядке рыхлящие рабочие органы в виде плоскорезов и чизельным лап с наральниками, предусмотрены расположенные за горизонтальным рабочим органом дополнительные роторные рабочие органы с вертикальными осями вращения, расстояние между которыми в направлении, перпендикулярном движению машины, равно ширине их захвата, а чизельные лапы снабжены смонтированными в их стойках парами свободно вращающихся роликов, при этом все рабочие органы смонтированы на раме таким образом, что расстояние от нижних кромок наральников плоскорезов до оси вращения горизонтального роторного рабочего органа больше радиуса его дисковых фрез, нижние кромки зубьев роторных рабочих органов с вертикальными осями вращения размещены выше плоскости нижних кромок дисковых фрез, а по крайней мере одна пара роликов каждого из чизелей расположена ниже нижних кромок наральников плоскорезов.

На фиг.1 изображена предлагаемая машина; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - чизель, вид спереди; на фиг.5 - то же, вид сбоку; на фиг.6 - элемент роторной фрезы; на фиг.7 - профиль почвы после прохода машины; на фиг.8 - предлагаемая машина, вариант.

Комбинированная почвообрабатывающая машина содержит раму 1, на которой установлены опорные колеса 2, механизм 3 навески, силовая передача, включающая карданную передачу 4, идущую от вала отбора мощности трактора, предохранительную муфту 5, карданный вал 6, передаточный вал 7, центрально расположенный редуктор 8, раздаточные валы 9 и 10 с соединительными муфтами 11, редуктор 12, роторный горизонтальный рабочий орган 13, содержащий вал 14 и смонтированные на нем посредством демпфирующих элементов 15 дисковые фрезы 16, рабочие органы 17 с вертикальными осями вращения с зубьями 18, расстояние между которыми в направлении, перпендикулярном движению машины, равно ширине их захвата, плоскорезы 19 с наральниками 20, чизельные лапы (чизели 21) с наральниками 22. На стойках чизелей 21 и вдоль них смонтированы с возможностью вращения по две пары одна над другой цилиндрических роликов 23 и 24 с параллельными осями вращения каждой пары. Плоскорезы 19 и чизели 21 расположены порядно в шахматном порядке, причем расстояние между смежными плоскорезами больше ширины захвата их наральников 20. В зависимости от характеристики почв чизели 21 могут монтироваться на раме 1 перед или после горизонтального роторного рабочего органа 13 с регулировкой их вылета по отношению к раме.

Количество устанавливаемых на раме 1 чизелей 21 также зависит от обрабатываемых почв, например, супесчаные - 4...5 шт., суглинки и чернозем - до 3 шт., тяжелые - до 2 шт.

Для получения различного структурно-зернистого состояния почвенного пласта плоскорезы 19 смонтированы на требуемую глубину h обработки почвы; вал 14 горизонтального роторного рабочего органа 13 расположен от нижних кромок наральников 20 плоскорезов 19 на высоте а, выбираемой из условия а > r, где r - радиус дисковых фрез 16 рабочего органа 13; чизеля 21 установлены на глубину h₁ обработки почвы, выбираемой из условий, при котором по меньшей мере одна из пар роликов 23 и 24 располагается ниже уровня обработки h (уровня нижних кромок наральников 20 плоскорезов 19); роторные рабочие органы 17 с вертикальными осями смонтированы так, что нижние кромки из зубьев 18 располагаются на глубине обработки h₂, выбираемой из условия h>h₂.

На механизме навески смонтированы рычажно-гидравлические приводы 25 перемещения рамы 2 в нерабочее положение (для транспортирования машины).

Машина работает следующим образом.

До начала работы в зависимости от характеристик и вида предполагаемых к посеву (посадке) сельхозкультур обрабатываемых почв определяется необходимое число чизелей 21, месторасположение их и необходимая величина заглубления наральников 22, большая или равная величине h₁, например до 600 мм от верхнего уровня почвы, т.е. чизеля монтируются на необходимую глубину, определяется величина заглубления наральников 20 плоскорезов 19 h, например до 320 мм, и рычажно-гидравлическими приводами 25 устанавливают раму 2 с рабочими органами в положение, соответствующее заданной величине h.

В таком положении катков 2 и рамы 1 включается силовая передача с карданным валом 4, при этом через муфту 5, валы 6 и 7, редуктор 8, раздаточные валы 9 и 10, муфты 11 и редуктор 12 приводятся во вращение дисковые фрезы 16 и роторные рабочие органы 13 и 17.

Погружение в почву рабочих органов 13, 17, 19 и 21 производится на ходу трактора.

При работе машины плоскорезы 19 разрезают задернелый почвенный пласт на полосы, а их наральники 20 подрезают его в полосах снизу в горизонтальной плоскости с двух сторон на глубину. Так как расстояние между смежными плоскорезами 19 больше ширины захвата наральников 20, то полосы оказываются защемленными на монолите, остаются на листе и почва плоскорезами не увлекается и не сгруживается. Подрезанная часть полос деформируется, поднимаясь на верхнюю плоскость наральников 20, и в последующем измельчается дисковыми фрезами 16, создающими слой почвы с мелкокомковатой структурой.

При наличии в обрабатываемом слое камней или твердых комков, во избежании поломки дисковых фрез 16 последние благодаря наличию демпфирующих элементов 15 отклоняются и обходят препятствия.

Чизеля 21 разрезают защемленные на монолите полосы почвы, их наральники 22 подрезают их снизу в горизонтальной плоскости с двух сторон на глубину h₁. Подрезанная часть полос, поднимаясь на верхнюю плоскость наральников 22, деформируется, создавая слой почвы с крупнокомковатой структурой. Закрепленные на стойках чизелей 21 пары цилиндрических роликов 23 и 24 образуют в крупнокомковатом слое дренажные каналы, стенки которых уплотняются за счет вращения роликов 23 и 24 при трении их о почву. Поскольку, по крайней мере, одна из пар роликов 24 каждого чизеля 21 располагается ниже уровня нижней кромки наральников 20 плоскорезов 19, то создается условие надежного сохранения дренажных каналов независимо от места расположения чизелей 21 относительно горизонтального роторного рабочего органа 13.

Роторные рабочие органы 17 с вертикальными осями вращения своими зубьями 18, нижние кромки которых заглублены на величину h₂, например до 120 мм, производят размельчение, перемешивание и выравнивание верхнего слоя, образуя слой почвы с мелкозернистой структурой по всей ширине обрабатываемой полосы почвы.

Достигаемое качество обработки почвы с помощью предлагаемой машины обеспечивается глубинным структурным крошением с одновременным нарезанием дренажных каналов, созданием среднего слоя с мелкокомковатой структурой и верхнего слоя с мелкозернистой структурой, что улучшает водно-воздушный режим почвы, перемещает в верхний внутрипочвенный слой прикорневые растительные остатки, усиливает микробиологические процессы, повышает эрозионную устойчивость почвы и содержание гумуса в верхнем прикорневом слое и, следовательно, длительную сохранность плодоносного почвенного покрова и оптимальную урожайность сельскохозяйственных культур.

Использование изобретения позволит также обеспечить повышение производительности обработки почв в два раза.

Формула изобретения

КОМБИНИРОВАННАЯ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ МАШИНА, содержащая установленные на раме горизонтальный роторный рабочий орган в виде дисковых фрез и порядно и в шахматном порядке рыхлящие рабочие органы в виде плоскорезов и чизельных лап с наральниками, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обработки почв, эрозионной устойчивости и плодородия почв, она снабжена расположенными на раме за горизонтальным роторным рабочим органом дополнительными роторными рабочими органами с вертикальными осями вращения, расстояние между которыми в направлении, перпендикулярном к продольной оси машины, равно ширине их захвата, а чизельные лапы снабжены смонтированными в их стойках парами свободно вращающихся роликов, при этом расстояние от нижних кромок наральников плоскорезов до оси вращения горизонтального роторного рабочего органа больше радиуса его дисковых фрез, нижние кромки зубьев роторных органов с вертикальными осями вращения размещены выше плоскости резания дисковых фрез, а по крайней мере одна из пар роликов каждого из чизельных лап расположена ниже нижних кромок наральников плоскорезов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9