Комбинированное орудие для основной обработки почвы
Владельцы патента RU 2540558:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого" (RU)
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям со сменными рабочими органами. Комбинированное почвообрабатывающее орудие состоит из рамы (1) навесного лемешно-отвального плуга, опорного колеса (2) с механизмом (3) регулирования глубины обработки почвы, сменных рабочих органов: плоскорезных лап (4) или плужных корпусов. Ширина захвата плоскорезной лапы (4) равна двойной ширине захвата плужного корпуса. Орудие имеет дисковую секцию (6). Дисковая секция (6) имеет ширину захвата, равную общей ширине захвата плужных корпусов. При оснащении орудия плоскорезными лапами (4) позади них устанавливается дополнительная дисковая секция (7) и удлинитель (11) рамы с дополнительным нечетным кронштейном для крепления последней плоскорезной лапы (4). Дисковые секции установлены на выносных балках (8) и жестко зафиксированы относительно рамы (1). Дисковые секции (6 и 7) имеют механизм (9) регулирования глубины обработки и механизм (10) изменения угла атаки. Такое конструктивное выполнение орудия обеспечивает высокое качество основной обработки почвы и позволяет повысить энергоэффективность основной обработки за счет более полного использования мощности тягового средства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям со сменными рабочими органами.
Известно комбинированное орудие для основной обработки почвы на базе навесного лемешно-отвального плуга ПН-8-35, включающее раму, плужные корпуса, опорное колесо с механизмом регулирования глубины обработки, дисковые секции, расположенные позади сменных рабочих органов для основной обработки почвы и закрепленные на раме шарнирно. На раму орудия вместо плужных корпусов могут быть установлены почвозащитные рабочие органы для безотвальной обработки почвы. Глубина обработки почвы регулируется за счет изменения положения опорного колеса относительно рамы плуга (Мазитов Н.К. Машины почвоводоохранного земледелия. - М.: Россельхозиздат, 1987. - С.84-5).
Недостатком орудия является нестабильность глубины хода рабочих органов при безотвальной обработке почвы, так как в полевых условиях, отличающихся неровным микрорельефом поверхности, из-за зазоров в системе навески орудия на трактор при наличии одной точки опоры (опорное колесо плуга) и шарнирного крепления на раме дисковых секций периодически происходит недопустимое по агротехническим требованиям выглубление или заглубление рабочих органов, из-за чего качество безотвальной обработки является неудовлетворительным, а при использовании рабочих органов для безотвальной обработки на тяжелых уплотненных почвах невозможно достичь требуемой согласно агротребованиям на основную обработку почвы степени крошения почвы без проведения дополнительных операций для обработки верхнего слоя почвы. Кроме того, при установке рабочих органов для безотвальной обработки почвы снижается степень использования мощности тягового средства, что повышает удельный расход топлива.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявленному устройству является почвообрабатывающее орудие, содержащее раму навесного лемешно-отвального плуга с устройством навески, опорное колесо с механизмом регулирования глубины обработки, сменные рабочие органы: плужные корпуса или плоскорезные лапы с шириной захвата, равной двойной ширине захвата плужного корпуса, что позволяет более полно использовать тяговую мощность трактора, так как безотвальная обработка почвы менее энергоемка (Кормщиков А.Д. Техника и технологии для склоновых земель. - Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2003. - С.98-9).
Недостатком данного орудия является низкое качество обработки почвы как при безотвальной обработке вследствие нестабильности глубины хода плоскорезных лап, так как в полевых условиях, отличающихся неровным микрорельефом поверхности, из-за зазоров в системе навески орудия на трактор при наличии одной точки опоры (опорное колесо плуга) периодически происходит недопустимое по агротехническим требованиям выглубление или заглубление рабочих органов, так и при вспашке, вследствие того что пласты почвы после обработки лемешно-отвальным плугом, в особенности на тяжелых суглинистых, глинистых и задернелых почвах, для придания им требуемой степени крошения согласно агротехническим требованиям нуждаются в дополнительной обработке (в т.ч. бороновании дисковой бороной). Кроме того, при использовании в качестве рамы орудия рамы лемешно-отвального плуга с четным количеством плужных корпусов невозможно достичь приемлемого коэффициента загрузки мощности тягового средства из-за того, что безотвальная обработка почвы на треть менее энергоемка, чем вспашка, и для полного использования мощности трактора ширина захвата орудия с плоскорезными лапами должна быть больше ширины захвата орудия, оборудованного плужными корпусами.
Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи: повышение качества основной обработки почвы комбинированным орудием на базе рамы лемешно-отвального плуга и повышение энергоэффективности основной обработки почвы комбинированным орудием с плоскорезными лапами за счет более полного использования мощности тягового средства.
Поставленная задача решается за счет того, что у комбинированного почвообрабатывающего орудия, содержащего раму навесного лемешно-отвального плуга, опорное колесо с механизмом регулировки глубины обработки, имеющего сменные рабочие органы: плужные корпуса или плоскорезные лапы, при этом ширина захвата плоскорезной лапы равна двойной ширине захвата плужного корпуса, согласно предлагаемому изобретению позади плужных корпусов установлена дисковая секция лущильника, ширина захвата которой равна общей ширине захвата плужных корпусов, причем дисковая секция лущильника жестко зафиксирована относительно рамы и имеет механизм регулировки глубины обработки почвы и угла атаки, а при использовании вместо плужных корпусов плоскорезных лап на раме орудия крепится дополнительная дисковая секция, ширина захвата которой равна разности между общей шириной захвата плоскорезных лап и шириной основной дисковой секции лущильника. При использовании в качестве рамы комбинированного орудия рамы навесного лемешно-отвального плуга с четным числом рабочих органов на нее устанавливается удлинитель рамы с дополнительным нечетным кронштейном для крепления последней плоскорезной лапы.
Качество основной обработки почвы плоскорезными лапами улучшается из-за повышения стабильности хода рабочих органов по глубине, так как комбинированное орудие снабжено дисковыми секциями лущильника общей шириной захвата не менее общей ширины захвата плоскорезных лап, жестко зафиксированными относительно рамы, которые вследствие вертикальной реакции почвы, выталкивающей сферические диски из почвы, являются второй опорной точкой орудия наряду с опорным колесом, а также осуществляют дополнительное рыхление верхнего слоя почвы, что особенно необходимо при обработке тяжелых пересушенных почв. Качество основной обработки почвы плужными корпусами улучшается вследствие дополнительного разрушения пластов почвы дисковой секцией, что значительно повышает степень крошения почвы.
Установка на орудие, оснащенное плоскорезными лапами помимо основной дисковой секции, используемой совместно с плужными корпусами, дополнительной секции, ширина захвата которой равна разности между общей шириной захвата плоскорезных лап и шириной основной дисковой секции лущильника, обеспечивает соответствие ширины захвата основной обработки почвы плоскорезными лапами ширине захвата обработки верхнего слоя почвы дисковыми секциями, повышая тем самым качество обработки в целом за счет невозможности движения дисковых секций по необработанному полю, что приводит к выглублению орудия, или повторного измельчения верхнего слоя дисковыми секциями.
При основной обработке почвы комбинированное орудие с плоскорезными лапами производит глубокое рыхление почвы и поверхностную обработку пластов взрыхленной почвы дисковыми секциями. При жесткой фиксации дисковых секций относительно рамы плуга заданная глубина обработки почвы и стабильность хода по глубине сменных рабочих органов для безотвальной обработки почвы обеспечивается опорным колесом плуга и дисковыми секциями лущильника. Наличие двух точек опоры, расположенных по обе стороны рамы плуга, позволяет значительно снизить колебания глубины хода рабочих органов. Возможность изменения положения дисковых секций по вертикали относительно рамы и изменения их угла атаки относительно направления движения комбинированного орудия позволяют оптимально подобрать выталкивающую способность дисковых секций, необходимую для повышения стабильности глубины хода плоскорезных лап. Кроме того, наличие дисковых секций обеспечивает проведение дополнительной технологической операции - рыхления верхнего слоя почвы. В зависимости от типа дисковых рабочих органов, установленных на дисковые секции, и их угла атаки дисковые секции осуществляют, дополнительно к основной обработке почвы, лущение или боронование почвы, что повышает качество обработки почвы в целом, позволяет уменьшить количество сорных растений и способствует лучшему разложению растительных остатков.
При основной обработке почвы комбинированное орудие с плужными корпусами производит отвальную обработку почвы и дополнительную разделку пластов почвы дисковыми секциями, которая значительно повышает степень крошения почвы, т.е. качество обработки почвы. В особенности это необходимо на тяжелых суглинистых, глинистых и задернелых почвах, где для придания им соответствующей агротехническим требованиям степени крошения необходимо проводить дополнительную обработку вспаханной почвы.
Совокупность вышеуказанных существенных признаков обеспечивает решение поставленной задачи и определяет высокое качество основной обработки почвы, осуществляемой комбинированным почвообрабатывающим орудием.
Вследствие того что основная обработка почвы плоскорезными лапами менее энергоемка, чем обработка почвы плужными корпусами, при использовании в качестве рамы комбинированного почвообрабатывающего орудия рамы навесного лемешно-отвального плуга с четным числом рабочих органов, ширина захвата орудия с плоскорезными лапами увеличена за счет установки на нее удлинителя рамы с дополнительным нечетным кронштейном для крепления плоскорезной лапы. Это позволяет более полно использовать тяговую мощность трактора, что существенно повышает энергоэффективность основной обработки почвы комбинированным орудием с плоскорезными лапами.
Таким образом, совокупность существенных признаков с учетом частной преимущественной формы конструктивного выполнения рамы орудия приведет к предпочтительной форме выполнения комбинированного почвообрабатывающего орудия, что обеспечит высокое качество основной обработки почвы комбинированным орудием на базе рамы лемешно-отвального плуга и повышение энергоэффективности основной обработки почвы комбинированным орудием с плоскорезными лапами за счет более полного использования мощности тягового средства.
На фиг. 1 изображена схема комбинированного почвообрабатывающего орудия, оборудованного плоскорезными лапами, на фиг. 2 - схема комбинированного почвообрабатывающего орудия, оборудованного плужными корпусами.
Комбинированное почвообрабатывающее орудие состоит из рамы 1 навесного лемешно-отвального плуга, опорного колеса 2 с механизмом регулирования глубины обработки почвы 3, сменных рабочих органов: плоскорезных лап 4 (фиг. 1) или плужных корпусов 5 (фиг. 2). Дисковые секции 6 и дополнительная дисковая секция 7, устанавливаемая при основной обработке почвы орудием с плоскорезными лапами для обеспечения полного перекрытия дисковыми секциями ширины захвата плоскорезных лап, расположены позади сменных рабочих органов на выносных балках 8 и жестко зафиксированы относительно рамы плуга 1. Дисковые секции 6 и 7 имеют механизм регулирования глубины обработки 9 для изменения положения дисковой секции по вертикали относительно рамы плуга и механизм изменения угла атаки 10 относительно направления движения.
При использовании в качестве рамы комбинированного орудия рамы навесного лемешно-отвального плуга с четным числом рабочих органов для осуществления безотвальной основной обработки почвы на нее устанавливается удлинитель 11 рамы с дополнительным нечетным кронштейном для крепления последней плоскорезной лапы.
Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. В зависимости от вида установленных на раму 1 сменных рабочих органов производится соответствующий вид основной обработки почвы. При установке на раму 1 плужных корпусов 5 производится отвальная основная обработка почвы с дополнительной разделкой пластов почвы дисковой секцией 6. При установке на раму 1 плоскорезных лап 4 производится основная обработка почвы в виде рыхления почвы на заданную глубину с поверхностной обработкой почвы дисковой секцией 6 и дополнительной дисковой секцией 7.
Глубина основной обработки почвы устанавливается положением опорного колеса 2 с помощью механизма регулирования глубины обработки почвы 3, глубина дискового боронования или лущения - механизмом регулирования глубины обработки 9, а угол атаки дисковой секции - механизмом изменения угла атаки 10. Кроме этого, жестко зафиксированные относительно рамы 1 дисковые секции 6 и 7 являются дополнительной опорой комбинированного орудия, что существенно повышает равномерность глубины обработки почвы плоскорезными лапами 4.
Таким образом, использование комбинированного почвообрабатывающего орудия в сравнении с прототипом позволяет повысить качество основной обработки почвы комбинированным орудием на базе рамы навесного лемешно-отвального плуга и повысить энергоэффективность основной обработки почвы комбинированным орудием с плоскорезными лапами за счет более полного использования мощности тягового средства.
1. Комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму навесного лемешно-отвального плуга, опорное колесо с механизмом регулировки глубины обработки, которое имеет сменные рабочие органы: плужные корпуса или плоскорезные лапы, при этом ширина захвата плоскорезной лапы равна двойной ширине захвата плужного корпуса, отличающееся тем, что позади плужных корпусов установлена дисковая секция лущильника, ширина захвата которой равна общей ширине захвата плужных корпусов, причем, дисковая секция лущильника жестко зафиксирована относительно рамы и имеет механизм регулировки глубины обработки почвы и угла атаки.
2. Комбинированное почвообрабатывающее орудие по п.1, отличающееся тем, что при использовании вместо плужных корпусов плоскорезных лап на раме установлена дополнительная дисковая секция, ширина захвата которой равна разности между общей шириной захвата плоскорезных лап и шириной основной дисковой секции лущильника.
3. Комбинированное почвообрабатывающее орудие по п. 2, отличающееся тем, что при использовании рамы навесного лемешно-отвального плуга с четным числом рабочих органов на нее устанавливается удлинитель рамы с дополнительным нечетным кронштейном для крепления последней плоскорезной лапы.
