Рабочий орган для щелевания почвы

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим машинам для щелевания и разуплотнения почвы. Рабочий орган содержит стойку, съемный элемент ножа и долото на нижнем обрезе стойки. Съемный элемент ножа выполнен в виде гибкого каната или стержня. Концы каната закреплены посредством фиксаторов на долоте и дополнительном кронштейне. Кронштейн смонтирован на монтажной части стойки. Длина гибкого каната или стержня равна удвоенной дуге цепной линии, описываемой уравнением вида S= a•sh (у/а), где s - длина дуги, отсчитываемая от середины стойки до фиксатора съемного элемента либо на долоте, либо на кронштейне; sh - гиперболический синус; у - ордината в системе прямоугольных координат YОХ; а - параметр цепной линии (длина отрезка гибкого каната, вес которого равен составляющей натяжения нити, постоянная на всем протяжении дуги провеса b, с, d). Использование изобретения позволит снизить тяговое сопротивление рабочего органа для щелевания почвы и повысить качество нарезаемых щелей при снижении энергозатрат. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим машинам для щелевания посевов многолетних кормовых культур и разуплотнения почвы в орошаемом и неорошаемом земледелии.

Известно орудие для почвозащитной обработки почвы, содержащее последовательно установленные друг за другом дисковый нож и щелерез, согласно изобретению стойка щелереза выполнена гофрированной, причем сечение стойки и толщина гофр уменьшаются по высоте стойки в направлении долота (RU, патент 2110167 С1, МПК⁶ А 01 В 13/16. Орудие для почвозащитной обработки почвы. /И. П. Кружилин, А.М. Салдаев, В.М. Зинченко, Т.Н. Дронова и В.Ф. Зайченко (RU). - Заявка 97103098/13. Заявлено 28.02.1997. Опубл. 10.05.1998. Бюл. 13).

К недостаткам данного орудия относится то, что режущая кромка на фронтальной части стойки щелереза имеет тупой угол наклона к направлению движения, равным образом, к верхней грани долота. Этим вызывает нависание корней и стеблей на монтажной части стойки.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится рабочий орган для щелевания почвы, содержащий стойку, съемный элемент ножа и долото на нижнем обрезе стойки, согласно изобретению стойка выполнена в виде боковин и закрепленного с внутренней стороны каждой из них вкладыша, при этом на внешних поверхностях боковин из их фронтальных частей образованы скосы, а на внутренних поверхностях боковин со смещением от фронтальных частей параллельно скосам нарезаны разновеликие полуцилиндрические канавки, образующие совместно с вкладышем наклонный паз, в котором установлены съемный элемент ножа с возможностью его перемещения и фиксации и стержень, снабженный устройством для его демонтажа; фронтальная часть съемного элемента ножа снабжена прямолинейной режущей кромкой, а задняя кромка выполнена с полукруглой отбортовкой; верхняя часть съемного элемента ножа снабжена отверстием для демонтажа; полукруглая отбортовка съемного элемента ножа снабжена отверстием для демонтажа; полукруглая отбортовка съемного элемента ножа выполнена сопрягаемой со стержнем и полуцилиндрической канавкой на одной из боковин; фронтальная кромка вкладыша совмещена с одной из кромок большой полуцилиндрической канавки; устройство для демонтажа стержня снабжено высокой гайкой, установленной на его резьбовой части, выполненной на верхнем нерабочем участке стержня, при этом на концах стержня выполнены полуцилиндрические головки, а между верхней полусферической головкой и резьбовой частью лыски под размер рожкового ключа; стойка снабжена окном с контуром, выполненным эквидистантно внешним кромкам стойки; на нижнем обрезе стойки размещено съемное выдвижное долото (RU, патент 2112339 С1, МПК⁶ А 01 В 35/26; Рабочий орган для щелевания почвы. /А.М. Салдаев, В.И. Пожилов (RU). - Заявка 96120022/13, Заявлено 09.10.1996; Опубл. 10.06.1998, Бюл. 16).

Недостатком данного рабочего органа является нависание пожнивных остатков и корней скошенных растений в стыке между долотом и съемным элементом ножа.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение впитываемости почвой оросительной воды и снижение ее стока.

Технический результат - снижение тягового сопротивления рабочего органа для щелевания почвы и повышение качества нарезаемых щелей при пониженных энергозатратах.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для щелевания почвы, включающем стойку, съемный элемент ножа и долота на нижнем обрезе стойки, согласно изобретению съемный элемент ножа выполнен в виде гибкого каната или стержня, концы которого посредством фиксаторов закреплены на долоте и дополнительном кронштейне на монтажной части стойки, при этом длина гибкого каната или стержня равна удвоенной дуге цепной линии, описываемой уравнением вида S=а•sh (у/а), где S - длина дуги, отсчитываемая от середины стойки до фиксатора съемного элемента либо на долоте, либо на кронштейне; а - параметр цепной линии (длина отрезка гибкого каната, вес которого равен составляющей натяжения нити, постоянная на всем протяжении дуги провеса); sh - гиперболический синус; у - ордината в системе прямоугольных координат УОХ.

Изобретение поясняется чертежом, где представлен рабочий орган для щелевания почвы в рабочем положении, вид слева.

Рабочий орган для щелевания почвы содержит стойку 1, съемный элемент 2 ножа 3 и долото 4 на нижнем обрезе 5 стойки 1. Съемный элемент 2 ножа 3 выполнен в виде каната или гибкого стержня. Концы 6 и 7 элемента 2 закреплены на долоте 4 и дополнительном кронштейне 8 на монтажной части 9 стойки 1 посредством фиксаторов 10 и 11. На монтажной части 9 стойки 1 выполнены отверстия 12 для навески на раму почвообрабатывающего орудия.

Длина гибкого каната (стержня) равна удвоенной дуге цепной линии и описывается уравнением вида S=а•sh (у/а), (1) где s - длина дуги, отсчитываемая от середины стойки 1 до фиксатора (n) съемного элемента 2 либо на долоте 4, либо на дополнительном кронштейне 8; sh - гиперболический синус; а - параметр цепной линии (длина отрезка гибкого каната, вес которого равен составляющей натяжения нити, постоянная на всем протяжении дуги провеса в, с, d);
у - ордината в системе прямоугольных координат УОХ.

С абциссой Х дуга s связана соотношением
s²+а²=x². (2)
Радиус кривизны дуги s:
R=а•ch² (у/а), (3)
где ch - гиперболический косинус.

Нож 3 образован заточкой фронтальной части 13 стойки 1.

Рабочий орган для щелевания почвы работает следующим образом.

Стойку 1 посредством болтов в отверстиях 12 закрепляются на раме почвообрабатывающего орудия. При движении орудия и опускании стойки 1 долото 4 касается поверхности поля, углубляется сначала в пахотный слой, а затем в грунт или подпахотный горизонт. Долото 4 увлекает за собой фиксатор 10 с концом 6 гибкого каната элемента 2. При установившемся движении стойка 1 и съемный элемент 2 займут положение, изображенное на чертеже.

Так как диаметр гибкого каната (стержня) в 8-12 раз меньше толщины стойки 1, то съемный элемент 2 выполняет функции плавающей режущей кромки стойки 1 или его ножа 3. Съемный элемент 2 разрезает пласт почвы и грунта в продольно-вертикальной плоскости. Конец 7 гибкого элемента 2 установлен в кронштейне 8 над стерневым фоном обрабатываемого поля.

При равном сопротивлении почвы и грунта на каждый сантиметр высоты стойки 1 элемент 2 займет положение, изображенное на чертеже штрихпунктирной линией bcd. Как правило, плотность почвы, твердость грунта, наличие корней в слоях и пожнивных остатков на поверхности по длине щели быстро меняются. По этой причине при нависании стерни, стеблей и корней на элемент 2 в верхнем слое нагрузка на ее участок bbc возрастает. Гибкий канат элемента 2 займет положение "bed", показанное пунктирной линией. Нависаемая сорная растительность с гибкого элемента 2 при их взаимодействии с ножом 3 стойки 1 разрезаются и боковинами стойки 1 вдавливаются в стенки щели в пахотном слое. После съема пожнивных остатков с участка на элементе 2 нагрузка возрастает на гибкий канат на участке cd. Нависшие корни сползают по канату элемента 2 в направлении долота 4 и армируют ими стенки щели в подпахотном горизонте. Перемещение дуги гибкого каната вдоль лезвия ножа 3 способствует сходу нависших корней и стеблей, ее самоочищению и заделке устойчивых от обваливания стенок щелей на глубину 40-50 см. При поливе с.-х. культур дождеванием оросительная вода стекает по стенкам, заполняет весь объем щели и повышает запасы почвенной влаги. Этим достигается наибольшая эффективность орошения кормовых культур без стока и эрозии почвы.

Формула изобретения

Рабочий орган для щелевания почвы, содержащий стойку, съемный элемент ножа и долото на нижнем обрезе стойки, отличающийся тем, что съемный элемент ножа выполнен в виде гибкого каната или стержня, концы которого посредством фиксаторов закреплены на долоте и дополнительном кронштейне на монтажной части стойки, при этом длина гибкого каната или стержня равна удвоенной дуге цепной линии, описываемой уравнением вида

S=a sh (у/а),

где S - длина дуги, отсчитываемая от середины стойки до фиксатора съемного элемента либо на долоте, либо на кронштейне;

sh - гиперболический синус;

у - ордината в системе прямоугольных координат YОХ;

а - параметр цепной линии (длина отрезка гибкого каната, вес которого равен составляющей натяжения нити, постоянная на всем протяжении дуги провеса).

РИСУНКИ

Рисунок 1