Комбинированный почвообрабатывающий агрегат

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим машинам. Агрегат содержит раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, выравниватель и каток. Выравниватель выполнен в виде рамы в форме равнобедренной трапеции, снабженной направляющими, расположенными параллельно ее боковым сторонам и зеркально-симметрично относительно ее плоскости симметрии. На направляющих закреплены рыхлительные элементы в виде пластин в шахматном порядке. Пластины выполнены с заточкой. Направляющие расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом из соотношения b= t•tgγ, где b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя, t - ширина пластин, γ - угол заточки пластин, образующий переднюю режущую кромку. Пластины имеют трапециевидную форму, а заточка выполнена по передней и нижней кромкам со стороны плоскости симметрии выравнивателя. Углы заточки выбирают из соотношений γ≤α, 10°≤ω≤75°, где α - угол наклона направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии, ω - угол заточки, образующий нижнюю режущую кромку, а острый угол β трапециевидных пластин выбирают из соотношения 15°≤β≤80°. Пластины на направляющей закреплены друг от друга на расстоянии не более ширины пластины. Такое конструктивное выполнение позволит улучшить качество рыхления и выравнивания почвы. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим машинам.

Известно почвообрабатывающее орудие (А. с. СССР 1142015, МПК А 01 В 49/02, 28.02.85), содержащее раму и закрепленные на ней секции с рабочими органами, выполненными в виде попарно установленных подпружиненных рыхлящих лап и размещенных за ними сферических дисков. Секции размещены в шахматном порядке, а сферические диски каждой секции смонтированы с возможностью изменения угла атаки и связаны между собой осью, соединенной с рамой посредством подпружиненных штоков. Орудие снабжено боронками, каждая из которых установлена за секцией дисков, соединена с осью последней посредством тяги и имеет механизм ее регулировки по глубине.

Недостатком данной конструкции является то, что она не обеспечивает качественную обработку почвы из-за образования сферическими дисками свальных гребней.

Известно также почвообрабатывающее орудие (А.с. СССР 1463144, МПК А 01 В 31/00, 07.03.89), содержащее выравниватель и рыхлящие рабочие органы, при этом выравниватель имеет форму рельса, к подошве которого под острым углом к направлению движения вправо и влево симметрично продольной оси орудия жестко прикреплены рыхлящие рабочие органы, каждый из которых выполнен в виде ножа. При этом передняя кромка ножа имеет острый угол с вертикалью, а нижняя - с горизонталью.

Недостатком данной конструкции является то, что выравниватель только раздвигает почву в стороны, но не измельчает ее, поэтому к нему дополнительно необходимо применение зубовых борон. Кроме того, орудие не обеспечивает равномерного поверхностного уплотнения обработанной почвы.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (Патент РФ 2108014, МПК А 01 В 49/02, 10.04.98), содержащий раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, например плоскорежущие лапы, и каток с рабочими элементами, например зубчатыми планками. При этом рабочие элементы катка размещены по многозаходным спиралям, имеющим направление навивки в сторону задних концов дисковых батарей и переменный шаг навивки спиралей.

Предложенный агрегат благодаря выполнению катка особой формы, а именно спирально-планчатой, позволяет совместить функции катка и выравнивателя гребней, образуемых дисковыми батареями, но лишь частично, так как отбрасывание комков почвы из гребней спиральными зубчатыми планками катков в стороны происходит лишь при большой скорости агрегата, что трудновыполнимо из-за громоздкости и большого веса агрегата. Кроме того, планки катков проникают в гребни лишь на небольшую глубину, а так как они расположены по диаметру катка на расстоянии друг от друга, то даже небольшое отбрасывание почвы из гребней происходит лишь через промежутки, равные этим расстояниям.

Наиболее близким к заявляемому является комбинированный почвообрабатывающий агрегат (А.с. СССР 1428395, МПК А 01 В 49/02, 59/04, 07.10.88), содержащий опорные колеса, раму с дисковыми сферическими батареями, размещенными под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы в виде плоскорежущих лап, Y-образный выравниватель и каток.

Недостатком этого агрегата является большая металлоемкость, повышенное тяговое сопротивление из-за потерь на трение и транспортировку Y-образного выравнивателя, выполненного в виде почвенной призмы волочения, который перемещает гребни, образуемые дисковыми сферическими батареями от оси агрегата в стороны. При этом плоскорежущие лапы режут почву на глубине 8-20 см, а на поверхности крупные куски почвы, образованные стойками плоскорежущих лап, уплотняются выравнивателем и катками без предварительного измельчения.

Задачей предлагаемого устройства является улучшение качества рыхления и выравнивания почвы.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированном почвообрабатывающем агрегате, содержащем раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, выравниватель, каток, согласно предложенному решению выравниватель выполнен в виде рамы в форме равнобедренной трапеции, снабженной направляющими, расположенными параллельно ее боковым сторонам и зеркально-симметрично относительно ее плоскости симметрии, на направляющих закреплены рыхлительные элементы в виде пластин в шахматном порядке, причем пластины выполнены с заточкой, а направляющие расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом из соотношения: b=t•tgγ, где b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя, t - ширина пластин, γ - угол заточки пластин, образующий переднюю режущую кромку.

Пластины могут быть выполнены в форме трапециевидных ножей с заточкой по передней и нижней кромкам, выполненным со стороны плоскости симметрии выравнивателя. При этом угол заточки пластин, образующий вертикальную переднюю режущую кромку трапециевидных ножей, определяют из соотношения: γ≤α, где α - угол наклона направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии.

Острый угол трапециевидных ножей β определяют из соотношения: 15°≤β≤80°, а угол заточки ω, образующий нижнюю режущую кромку трапециевидных ножей, определяют из соотношения: 10°≤ω≤75°. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид в плане; на фиг.2 - выравниватель, вид сбоку; на фиг.3 - выравниватель, вид в плане; на фиг.4 - выравниватель, вид спереди; на фиг.5 - рыхлительный элемент в виде трапециевидной пластины, закрепленной с правой стороны от плоскости симметрии выравнивателя; на фиг.6 - рыхлительный элемент в виде трапециевидной пластины, закрепленной с левой стороны от плоскости симметрии выравнивателя; на фиг.7 - показана схема расположения рыхлительных элементов - пластин на направляющих выравнивателя и углы заточки, образующие вертикальные режущие кромки пластин; на фиг.8 - угол заточки, образующий нижнюю режущую кромку пластины.

Агрегат включает раму 1 с навесным устройством 2, винтовым механизмом регулировки глубины обработки 3, опорными колесами 4, последовательно установленными на раме дисковыми батареями 5 с чистящими устройствами 6, плоскорежущими лапами 7, закрепленными на стойках 8, пружинными прижимными механизмами 9 катков 12, выравнивателем 10, выполненным в форме равнобедренной трапеции с направляющими 11, расположенными параллельно боковым сторонам выравнивателя и зеркально-симметрично относительно плоскости его симметрии под углом α к ней.

На направляющих выравнивателя и на боковых сторонах рамы закреплены рыхлительные элементы, выполненные в виде прямоугольных трапециевидных правосторонних пластин 13 и левосторонних 14, направленных острыми углами β вниз и назад и расположенных на направляющих в шахматном порядке с шагом t, например, равным ширине пластин.

Угол заточки пластин γ, образующий вертикальную режущую кромку 15 на пластинах 13 и 14, выполнен со стороны, ближайшей к плоскости симметрии выравнивателя.

Угол заточки пластин ω, образующий нижнюю режущую кромку 16, также выполнен со стороны, ближайшей к плоскости симметрии выравнивателя.

Расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя выбирают исходя из соображений, чтобы комок почвы, прошедший в зазор "а" между двумя режущими пластинами, закрепленными на одной направляющей, в осевом направлении "v" движения выравнивателя (см. фиг.1), прошел бы и в зазор "b" между двумя ближайшими режущими пластинами на рядом расположенных направляющих. То есть расстояние между двумя ближайшими направляющими равно зазору "b", а зазор "b" должен быть не меньше зазора "а". Режущие пластины выравнивателя, расположенные в шахматном порядке, должны перекрывать собой зазоры "а" при движении агрегата.

Исходя из вышеизложенного расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя определяют следующим образом (см. фиг.7): b=a/cosγ, а=t•sinγ, отсюда
b = t•sinγ/cosγ = t•tgγ.
Следовательно,
b=t•tgγ,
где а - зазор между двумя закрепленными на одной направляющей режущими пластинами в осевом направлении выравнивателя;
b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя;
t - ширина режущей трапецеидальной пластины, которая, например, может быть равна шагу между пластинами, расположенными на одной направляющей;
γ - угол заточки пластин, образующий переднюю вертикальную режущую кромку.

Чтобы исключить трение почвы об заточенные поверхности рыхлительных пластин угол γ, определяют из соотношения:
γ≤α,
где α - угол расположения направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии.

Острый угол трапециевидных рыхлительных пластин β, влияющий на усилие врезания в почву, плотность которой в зависимости от местности и климатических условий может быть разной, определяют из соотношения: 15^o≤β≤80^o и подбирают экспериментальным путем.

А чтобы исключить трение почвы по нижней поверхности трапециевидной пластины, угол заточки ω, образующий нижнюю режущую кромку 16, определяют также из экспериментально подобранного соотношения: 10^o≤ω≤75^o.

Комбинированный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.

Конусные диски дисковых батарей 5, расположенные под углом к продольной оси агрегата, врезаются в верхний слой почвы на глубину 7-8 см и сдвигают образующиеся валки в сторону продольной оси агрегата, на которой формируется двойной валок.

Плоскорежущие лапы 7 в зависимости от механизма регулировки глубины обработки 3 рыхлят нижний слой почвы на глубине 12-20 см. Стойки плоскорежущих лап 8 при движении также создают неровности, требующие выравнивания. Выравниватель 10 движется следом за плоскорежущими лапами 7 и дисковыми батареями 5.

Режущие пластины 13 и 14, имеющие форму прямоугольных трапеций с острыми углами β, врезаясь в почву заточенными под углом w нижними наклонными кромками 16, проникают в почву на глубину, одинаковую с глубиной врезания конусных дисков батарей, которые образуют и сдвигают валки почвы в сторону центральной оси агрегата.

Передние вертикальные режущие кромки 15, образованные углами заточки γ пластины, разрезают крупные комки почвы на части, которые либо сдвигаются плоскостями пластин в стороны, либо проходят в зазор "а" между пластинами, где, сталкиваясь со следующими, расположенными в шахматном порядке пластинами, снова режутся и сдвигаются в стороны.

Правосторонние режущие пластины 13 сдвигают образованные дисковыми батареями валки вправо, а левосторонние - влево. Двойной валок, образованный в центре пластинами 13 и 14, закрепленными на сходящихся в плоскости симметрии выравнивателя направляющих, режется пополам и сдвигается соответственно вправо и влево.

Таким образом, почва, которая сдвигается в виде валков дисковыми батареями, измельчаясь, возвращается выравнивателем 10 на свое прежнее место.

Катки 12, которые катятся вслед за выравнивателем, прижимаемые пружинными прижимными механизмами 9, уплотняют поверхностный слой почвы.

Формула изобретения

1. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, выравниватель, каток, отличающийся тем, что выравниватель выполнен в виде рамы в форме равнобедренной трапеции, снабженной направляющими, расположенными параллельно ее боковым сторонам и зеркально-симметрично относительно ее плоскости симметрии, на направляющих закреплены рыхлительные элементы в виде пластин в шахматном порядке, причем пластины выполнены с заточкой, а направляющие расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом из соотношения

b=t·tgγ,

где b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя;

t - ширина пластин;

γ - угол заточки пластин, образующий переднюю режущую кромку.

2. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что пластины имеют трапециевидную форму, а заточка выполнена по передней и нижней кромкам со стороны плоскости симметрии выравнивателя, при этом углы заточки выбирают из соотношений

γ≤α,

10°≤ω≤75%,

где α - угол наклона направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии;

ω - угол заточки, образующий нижнюю режущую кромку;

а острый угол β трапециевидных пластин выбирают из соотношения: 15°≤β≤80°.

3. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат по пп.1-3, отличающийся тем, что пластины на направляющей закреплены друг от друга на расстоянии не более ширины пластины.

РИСУНКИ

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

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.01.2006        БИ: 03/2006