Почвообрабатывающее орудие

Почвообрабатывающее орудие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к орудиям для обработки почвы.

Известно почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, закрепленные на ней рыхлительные рабочие органы и спиральный или прутковый каток, установленный за рабочими органами (аналог - Плуг-глубокорыхлитель ПГР-4. Руководство по эксплуатации / В.В. Щиров, В.И. Хижняк, А.Ю. Несмиян, В.Н. Щиров. - Зерноград: ФГБОУ ВПО АЧГАА, 2012 г. - 32 с.).

Недостатком данного почвообрабатывающего орудия является низкая интенсивность крошения почвенных глыб и комков, а также технологическая неприспособленность орудия к формированию дополнительного верхнего рыхлого слоя почвы, который в условиях засушливого земледелия в совокупности с растительными остатками способствует конденсации атмосферной влаги и удержанию влаги, накопленной в нижних почвенных слоях (Брубель А.Ф. Агромехтехнология полей юга России / А.Ф. Брубель, А.Н. Белан, Б.А. Землянский, А.С. Найдёнов // Технологии и комплекс машин для засушливого земледелия. - Ейск, 1996. - 184 с.).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы и установленный за ними с возможностью регулировки уплотнительный каток, выполненный в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены кольцевыми группами зубья. Каждый зуб выполнен в виде пластины с четырьмя гранями, изготовленными по заданным радиусам, одной из которых он закреплен, а остальные (передняя, задняя и затылованная) свободны (прототип - RU 2067799 C1, А01В 49/02, А01В 29/04).

Недостатком описанного почвообрабатывающего орудия является сложность и трудоемкость изготовления зубьев катка, недостаточно высокая интенсивность рыхления верхнего слоя почвы в пространстве между зубьями и в то же время избыточное крошение почвы по следу зубьев.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции катка почвообрабатывающего орудия, повышение качества выравнивания поверхности поля и формирования верхнего рыхлого слоя почвы.

Поставленная задача достигается за счет того, что в почвообрабатывающем орудии, содержащем раму, смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы и установленный за ними с возможностью регулировки каток, выполненный в виде цилиндрического элемента, по образующей поверхности которого закреплены кольцевыми группами зубья, зубья катка изготовлены из проката круглого сечения. Каждый зуб содержит две выполненные по логарифмическому закону рабочие части с заостренными кромками и стержень, который соединен с рабочими частями шейками разного радиуса кривизны. При этом расстояние между заостренными кромками рабочих частей зуба равно 0,93D (где D - внешний диаметр катка, м), а расстояния от этих кромок до центральной оси стержня зуба составляют 0,15D и 0,22D. Зубья размещены в проточках цилиндрического элемента катка таким образом, что плоскость симметрии каждого зуба образует с осью вращения катка угол (где N - количество зубьев в кольцевой группе, N=10 шт.), заостренные кромки зубьев расположены на двух концентричных оси катка окружностях диаметром D, а расстояние от стержня зуба до оси катка составляет 0,157D, причем в каждой кольцевой группе зубья равномерно распределены в тангенциальном направлении. При этом внешний диаметр цилиндрического элемента равен 0,45-0,55D, а шаг размещения игл на цилиндрическом элементе в осевом направлении равен двойному осевому расстоянию между кольцевыми рядами заостренных кромок одной кольцевой группы зубьев.

Предложенное изобретение поясняется иллюстрациями: на фиг. 1 представлена схема предложенного орудия; на фиг. 2 изображена схема катка предложенной конструкции, на фиг. 3 - зуб предложенной конструкции, на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2, а на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 2, на фиг. 6 представлена схема размещения на поверхности поля точек контакта заостренных кромок зубьев предложенного катка с почвой.

Почвообрабатывающее орудие содержит раму 1 (фиг.1), на которой закреплены рыхлительные рабочие органы 2. Орудие оснащено опорными колесами 3 и навесным устройством 4, которое служит для соединения с трактором. В задней части орудия с возможностью регулировки установлен каток 5, выполненный в виде цилиндрического элемента 6 (трубчатого вала), по образующей поверхности которого закреплены кольцевыми группами зубья 7 (фиг. 2). Зубья 7 катка 5 изготовлены из проката круглого сечения. Каждый зуб 7 содержит две выполненные по логарифмическому закону рабочие части 8 и 9 с заостренными кромками и стержень 10, который соединен с рабочими частями 8 и 9 шейками 11 и 12 разного радиуса кривизны. При этом расстояние между заостренными кромками рабочих частей 8 и 9 зуба 7 равно 0,93D (где D - внешний диаметр катка, м), а расстояния от этих кромок до центральной оси стержня зуба составляют 0,15D и 0,22D (фиг. 3). Зубья 7 размещены в проточках цилиндрического элемента 6 катка 5 таким образом, что плоскость симметрии каждого зуба образует с осью вращения катка 5 угол (где N - количество зубьев 7 в кольцевой группе, N=10 шт.) (фиг. 2), заостренные кромки зубьев 7 расположены на двух концентричных оси катка 5 окружностях диаметром D, а расстояние от стержня 10 зуба 7 до оси катка 5 составляет 0,157D (фиг. 4), причем в каждой кольцевой группе зубья 7 равномерно распределены в тангенциальном направлении. При этом внешний диаметр цилиндрического элемента 6 равен d=0,45-0,55D (фиг. 4), а шаг T размещения зубьев 7 (фиг. 2) на цилиндрическом элементе 6 в осевом направлении равен двойному осевому расстоянию S между кольцевыми рядами заостренных кромок одной кольцевой группы зубьев 7.

Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

Во время выполнения технологического процесса почвенный пласт крошится и деформируется под воздействием рабочих органов 2 (фиг. 1) на заданную глубину, величина которой регулируется перемещением опорных колес 3 относительно рамы 1. При этом крупные комки почвы, образующиеся в процессе рыхления, раздавливаются катком 5. Одновременно заостренные кромки зубьев 7 катка 5 «укалывают» почву, рыхля ее на глубину 5-9 см (в зависимости от степени давления катка 5 на почву) и сохраняя при этом на поверхности поля оставшуюся стерню. Причем логарифмическая форма рабочих частей 8 и 9 зубьев 7 обеспечивает условие их вертикального «входа» в почву или «выхода» из почвы (зависит от ориентации катка относительно направления движения агрегата), уменьшая вероятность ее выброса и выноса эрозионно опасных частиц на поверхность поля. Оговоренные параметры зубьев 7 и закономерности их расположения на цилиндрическом элементе 6 приводят к тому, что одна кольцевая группа зубьев 7 образует две кольцевые группы рабочих частей 8 и 9, в которых заостренные кромки зубьев (фиг. 5) расположены с постоянным шагом S (без учета кривизны траектории движения кромок зубьев 7). При этом за счет того, что плоскости симметрии зубьев 7 расположены к оси катка 5 под углом α, заостренные кромки соседних кольцевых рядов рабочих частей 8 и 9 смещены относительно друг друга по фазе таким образом, что в тангенциальном направлении расстояние между ближайшими заостренными кромками соседних кольцевых рядов составляет S/2 (фиг. 2), а осевое расстояние S между заостренными кромками кольцевой группы зубьев 7 равно тангенциальному шагу между заостренными кромками, расположенными в плоскости, нормальной к оси вращения катка 5 (фиг. 5). За счет такой конструкции заостренные кромки зубьев 7 наносят уколы в условных вершинах (т. А, Б, В, Г и Д на фиг. 2) равносторонних треугольников, благодаря чему обеспечивается равномерное, сотообразное (фиг. 6) покрытие поверхности поля при обработке. Кроме того, за счет наклонного к вертикали расположения зубьев 7 они оказывают не только рыхлящее, но и уплотняющее воздействие на почву, способствуя ее частичному осаждению после обработки рыхлительными рабочими органами 2 орудия.

Почвообрабатывающее орудие, содержащее раму, смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы и установленный за ними с возможностью регулировки каток, выполненный в виде цилиндрического элемента, по образующей поверхности которого закреплены кольцевыми группами зубья, отличающееся тем, что зубья катка изготовлены из проката круглого сечения, каждый зуб содержит две выполненные по логарифмическому закону рабочие части с заостренными кромками и стержень, который соединен с рабочими частями шейками разного радиуса кривизны, при этом расстояние между заостренными кромками рабочих частей зуба равно 0,93D, где D - внешний диаметр катка, м, а расстояния от этих кромок до центральной оси стержня зуба составляют 0,15D и 0,22D, зубья размещены в проточках цилиндрического элемента катка таким образом, что плоскость симметрии каждого зуба образует с осью вращения катка угол , где N - количество зубьев в кольцевой группе, N=10 шт., заостренные кромки зубьев расположены на двух концентричных оси катка окружностях диаметром D, а расстояние от стержня зуба до оси катка составляет 0,157D, причем в каждой кольцевой группе зубья равномерно распределены в тангенциальном направлении, при этом внешний диаметр цилиндрического элемента равен 0,45-0,55D, а шаг размещения игл на цилиндрическом элементе в осевом направлении равен двойному осевому расстоянию между кольцевыми рядами заостренных кромок одной кольцевой группы зубьев.