Сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы

Международная патентная классификация:       A01B

Патент на изобретение №:      2231244

Автор:      Зелинский Николай Здиславович (UA)

Патентообладатель:      Зелинский Николай Здиславович (UA)

Дата публикации:      10 Сентября, 2003

Начало действия патента:      28 Мая, 2001

Адрес для переписки:      22000, Украина, Винницкая обл., г.Хмельник, ул.Первого Мая, 9, кв.45, Н.З.Зелинскому

Изображения

Изобретение предназначено для комплексной поверхностной обработки почвы самоходным энергонасыщенным транспортным средством и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. Агрегат содержит раму с опорными колесами на ее торцах, на которой закреплена поперечная балка с вертикальными стойками. К вертикальным стойкам прикреплены металлические плоскорезы, имеющие треугольную форму, и механизм натяжения цепного вращающегося модуля с рыхлящими зубьями на звеньях цепи, установленного в задней части рамы. Агрегат дополнительно оснащен двухвалковым дисковым измельчителем грунта, диски которого установлены неподвижно под углом к продольной оси квадратного вала. Опорные колеса рамы снабжены очистителем грунта и расстояние между ними соответствует ширине колеи транспортного средства, перемещающего агрегат. На режущие кромки металлических ножей плоскорезов нанесено точечное покрытие в виде направленных кругов из износостойкого материала и к ним прикреплен вертикальный нож с направленной сплошной износостойкой режущей кромкой, примыкающей к вертикальной стойке. Зубья цепного модуля закреплены одновременно под двумя углами к продольной оси звена и к его плоскости. Диски измельчителя грунта на одном валу установлены под одинаковыми углами. Диски измельчителя грунта на разных валах могут быть установлены под одинаковыми углами или наклонены в противоположные стороны. Расстояние между валами измельчителя грунта может быть выбрано таким, что диски, закрепленные на одном валу, заходят в просветы между дисками второго вала. В этом случае валы связаны цепным контуром для синхронного их вращения. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить стабильность глубины обработки почвы, качество перемещения и дробления почвы в поперечном направлении, равномерное планирование грунта. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, предназначено для подготовки различных по составу и свойствам почв за один проход под посев зерновых, овощных, технических и сельскохозяйственных культур в любой агроклиматической зоне и может быть использовано в агрегатах для комплексной поверхностной обработки почвы самоходным энергонасыщенным транспортным средством.

Известен сельскохозяйственный агрегат, представляющий собой гибкую вращающуюся борону с регулируемым по ширине захватом. Агрегат выполнен в виде телескопической поперечной рамы, состоящей из отдельных звеньев. К крайним звеньям телескопической рамы присоединен гибкий цепной шлейф с рыхлящими зубьями, закрепленными на звеньях цепи. Для ускорения перевода цепного шлейфа в транспортное (или рабочее) положение рама имеет трубчатую конструкцию, причем консольные звенья рамы имеют возможность вращаться относительно ее продольной оси. Для перевода бороны в транспортное положение тракторист включает гидромотор, который через звездочку с цепным контуром вращает концевые участки трубы и тем самым наматывает цепной шлейф на телескопическую раму. Перевод цепного шлейфа в рабочее положение производится аналогичным образом путем включения гидромотора вЂњна реверсвЂќ для вращения звездочки и цепного контура в противоположном направлении (см. патент России №2034422 по классу А 01 В 19/02, опубликованный 10.05.95 г. в Бюл.№13).

Основным недостатком известного сельскохозяйственного агрегата является то, что он не обеспечивает подготовку почвы под посев за один проход. Это связано с тем, что боронование почвы с помощью цепного модуля обеспечивает только лишь ее точечную поверхностную обработку путем вЂњпрокалываниявЂќ грунта зубьями цепи с частотой, зависящей от размеров (длины) и количества зубьев на каждом звене цепного шлейфа. Однако при подготовке почвы под посев этого недостаточно, поскольку зубья цепного шлейфа из-за конструктивных особенностей не могут ни подрезать корни растений, ни удалять остатки растительного происхождения, ни обеспечить сплошное рыхление или расслоение почвы по всей площади обрабатываемого участка. Поэтому при подготовке почвы под посев за один проход агрегата такая точечная обработка почвы должна осуществляться только лишь после ее сплошной предварительной вспашки. Но известный сельскохозяйственный агрегат в своей конструкции не содержит узлов, обеспечивающих сплошную обработку почвы с помощью плуга, или плоскореза, или иного аналогичного им рабочего органа.

Этот недостаток устранен в сельскохозяйственном агрегате, содержащем навешенный на самоходное транспортное средство многокорпусной плуг с хребтовой балкой, на которой установлены плужные корпуса, и соединенную с ним борону, выполненную в виде цепного свободно вращающегося модуля с рыхлящими зубьями на звеньях цепи. На хребтовой балке установлен с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях телескопический брус. На консольном конце телескопического бруса закреплены опорное колесо и один конец цепной бороны. Второй конец бороны закреплен на хребтовой балке многокорпусного плуга. С помощью телескопического бруса осуществляется натяжение цепной бороны и перевод ее из транспортного в рабочее положение и, наоборот, из рабочего положения - в транспортное. При движении транспортного средства многокорпусной плуг осуществляет сплошную вспашку почвы, а борона - ее поверхностную обработку, обеспечивая подготовку почвы под посев за один проход (см. патент Украины №18969 по классу А 01 В 49/02, опубликованный 25.12.97 г. в Бюл. №6).

Основным недостатком этого сельскохозяйственного агрегата является то, что сплошная обработка почвы осуществляется с помощью многокорпусного плуга, который входит в его конструкцию. Этот традиционный способ обработки почвы (вспашка с помощью плуга) является энергоемким процессом (38% всех энергозатрат при выращивании урожая приходится именно на вспашку почвы) и вызывает повышенную ветровую и водную эрозию почвы (только в Днепропетровской области из-за вспашки выведено из хозяйственного оборота 36% посевных земель). Поэтому страны с развитым сельским хозяйством (США, Канада, Австралия и др.) уже давно не используют плуг для обработки почвы. Кроме того, плуг в процессе обработки почвы формирует продольные валки из грунта и выворачивает наружу комья земли, которые имеют существенные размеры. В результате этого образуется значительная неровность поверхности почвы, которую обычно не удается устранить с помощью цепной бороны за один проход. Таким образом, известный агрегат не может обеспечить требуемое качество подготовки почвы под посев за один проход, а его эксплуатация требует повышенного расхода топлива.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы, содержащий раму с опорными колесами на ее торцах, на которой закреплена поперечная балка с вертикальными стойками, к которым прикреплены металлические плоскорезы, имеющие треугольную форму, и распорная штанга для натяжения цепного вращающегося модуля с рыхлящими зубьями на звеньях цепи, установленного в задней части рамы. Плоскорезы выполнены в виде сплошных треугольных сегментов из упрочненной стали и имеют возможность вращаться в горизонтальной плоскости относительно вертикальных стоек.

Для этого на нижних концах вертикальных стоек размещены подшипники скольжения, обеспечивающие свободное вращение плоскорезов. Рыхлящие зубья цепного модуля прикреплены к его звеньям перпендикулярно или наклонно к их продольной оси. При этом плоскость, образованная каждой парой рыхлящих зубьев, либо перпендикулярна, либо наклонена только в одном направлении относительно плоскости звена. Рама поддерживается на определенном расстоянии от поверхности почвы с помощью опорных колес. Известный агрегат работает следующим образом. При движении транспортного средства вращающиеся плоскорезы подрезают верхний слой почвы. При встрече плоскорезов с препятствиями они обходят их за счет поворота относительно вертикальных стоек, что снижает сопротивление движению транспортного средства, следовательно, снижает энергоемкость процесса обработки почвы. Далее цепной вращающийся модуль рыхлит слой почвы, который до этого был срезан плоскорезами. Таким образом, известный сельскохозяйственный агрегат обеспечивает подготовку почвы под посев за один проход (см. патент Украины №21093 по классу А 01 В 19/02, опубликованный 27.02.98 в Бюл. №1).

Основным недостатком известного сельскохозяйственного агрегата является то, что он не обеспечивает требуемого качества обработки почвы под посев за один проход, что обусловлено несовершенством его конструкции. Так, например, вращающиеся плоскорезы, встречаясь с препятствием (комья или слои твердого грунта), огибают их, но не разрушают, следовательно, не обеспечивают сплошность обработки почвы, оставляя в ней участки, неприемлемые под посев культур. Необработанные участки почвы вызывают либо неравномерную всхожесть семян, либо последние вообще не прорастут, что неизменно отразится в худшую сторону на урожайности. Поскольку опорные колеса агрегата расположены на торцах рамы, то расстояние между ними (по ширине) не совпадает с расстоянием между колесами (колеей) транспортного средства. Поэтому при движении сельскохозяйственного агрегата опорные колеса перекатываются не по колее транспортного средства, а по поверхности почвы, которая, как правило, имеет большие неровности по сравнению с неровностями почвы в колее. Так как плоскорезы жестко связаны по высоте с рамой, то они также оказываются косвенно жестко связанными и с опорными колесами. Следовательно, колеса, перекатываясь по неровной поверхности грунта, будут постоянно изменять (через раму и стойки) заглубления плоскорезов в почву, то есть последняя будет обрабатываться неравномерно по глубине. При этом повышается вероятность поломки агрегата в процессе его эксплуатации за счет изгиба стоек в момент заглубления в почву плоскорезов при опускании рамы вниз из-за колебаний по высоте опорных колес. К тому же, налипание почвы на опорные колеса агрегата усиливает колебание рамы по высоте, следовательно, будет увеличиваться неравномерность обработки почвы по высоте. Кроме того, плоскорез срезает слой почвы в горизонтальной плоскости, отделяя ее внешний слой от внутреннего. При этом указанный слой практически остается сплошным, и разрушать (рыхлить) его с помощью зубьев цепного модуля малоэффективно, поскольку в этом слое также могут оказаться твердые участки, точечное воздействие на которые зубьями не приводит к их разрушению.

Вторым недостатком известного сельскохозяйственного агрегата является его низкая эксплуатационная надежность, что обусловлено следующим. Поскольку стойки оснащены вращающими плоскорезами, то узлы их вращения (собственно, подшипники скольжения) полностью или частично (в зависимости от глубины воздействия на грунт) находятся в почве, а это неизбежно приводит к попаданию в них частичек почвы, грязи и пыли, что, в свою очередь, вызывает повышенный износ узла вращения и приводит к повышению отказов в его работе, поскольку земля, как общеизвестно, является достаточно сильным абразивным материалом. Кроме того, при встрече движущейся вертикальной стойки с препятствием (например, глыбой или камнем) может произойти ее изгиб. В этом случае плоскорез вообще не сможет вращаться и качественно обрабатывать (вЂњподрезатьвЂќ) почву. Именно это обстоятельство (чтобы предотвратить их изгиб) вынуждает значительно увеличивать толщину стоек, что повышает массу агрегата в целом, следовательно, и энергозатраты на его перемещение, то есть на обработку почвы.

Третьим недостатком известного сельскохозяйственного агрегата является ограниченность срока службы его почвообрабатывающих органов. Этот недостаток поясняется следующим. Общеизвестно, что почва, являясь сильным абразивным материалом, приводит к преждевременному износу почвообрабатывающих органов, в частности плоскорезов. По этой причине ножи плоскорезов вынужденно изготавливают из дорогостоящей стали типа 65Г, ст.35, ст.45. Однако это малоэффективно, поэтому ножи плоскорезов традиционно защищают долотом, прикрепляемым спереди (по направлению обработки почвы). Но крепление долота возможно только лишь в том случае, если плоскорез неподвижен относительно стойки, к которой он прикреплен. Так как в известном сельскохозяйственном агрегате плоскорез имеет возможность вращаться относительно стойки, то у него вообще не существует понятия вЂњпостоянного переднего краявЂќ. В такой ситуации закрепление долота невозможно, поскольку, если оно (долото) окажется в результате поворота плоскореза не по ходу движения транспортного средства, то оно только лишь будет препятствовать равномерности обработки почвы и будет увеличивать сопротивление движению транспортного средства, а также будет способствовать изгибу вертикальной стойки. Таким образом, известный вращающийся плоскорез невозможно защитить от неизбежного повышенного износа, следовательно, срок службы его резко сокращается, а это приводит к необходимости его частой замены, что повышает стоимость эксплуатации агрегата, следовательно, и стоимость обработки почвы.

Четвертым недостатком известного сельскохозяйственного агрегата является то, то его применение делает процесс обработки почвы неоправданно высокозатратным. Этот недостаток поясняется следующим. Поскольку плоскорезы имеют значительные размеры (90 см и более) в плоскости, то их вращение в горизонтальной плоскости в почве относительно осей крепления требует дополнительных затрат на преодоление сопротивления последней. Более того, если в результате поворота плоскорез станет не клином, а плоскостью к направлению движения транспортного средства, то он создаст дополнительное сопротивление его перемещению. На вертикальных стойках, к которым прикреплены плоскорезы, в процессе обработки почвы будут скапливаться растительные остатки, которые также увеличивают сопротивление движению транспортного средства. Отсутствие каких-либо средств на стойках для их очистки от растительных остатков является недостатком агрегата. Таким образом, применение известного сельскохозяйственного агрегата вызывает повышенный расход топлива на преодоление сопротивления движению транспортного средства вследствие несовершенства конструкции вращающихся плоскорезов и скапливанию растительных остатков на элементах агрегата.

Пятым недостатком известного сельскохозяйственного агрегата является низкая эффективность боронования почвы цепным модулем из-за особенностей крепления рыхлящих зубьев к звеньям цепи. Этот недостаток поясняется следующим. Каждая пара рыхлящих зубьев образована путем изгиба заточенного металлического прута в одной плоскости. В известном агрегате такая пара зубьев приваривается к звену цепи либо перпендикулярно к его плоскости, либо наклонно к его плоскости только в одном направлении, то есть симметрично относительно плоскости звена. В результате такого крепления при вращении цепного модуля оба рыхлящих зуба воздействуют на грунт по одной линии, что не обеспечивает полного выравнивания почвы по поверхности, а также почва, находящаяся между линиями воздействия смежных зубьев, не рыхлится и не выравнивается. Это, в целом, снижает качество окончательной поверхностной обработки почвы.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования сельскохозяйственного агрегата для скоростной поверхностной обработки почвы путем повышения износостойкости его почвообрабатывающих органов, снижения амплитуды вертикальных перемещений рамы при движении агрегата по полю, дополнительного оснащения агрегата измельчителем грунта и повышения густоты точечного воздействия на почву цепным модулем без увеличения количества зубьев и частоты угол вращения для повышения, в совокупности, качества обработки и подготовки почвы под посев за один проход с одновременным снижением энергоемкости этого процесса и повышением срока службы и надежности работы сельскохозяйственного агрегата в целом.

Технический результат - повышение качества обработки и подготовки почвы к посеву за один проход агрегата.

Решение поставленной задачи достигается тем, что сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы, содержащий раму с опорными колесами на ее торцах, на которой закреплена поперечная балка с вертикальными стойками, к которым прикреплены металлические плоскорезы, имеющие треугольную форму, и механизм натяжения цепного вращающегося модуля с рыхлящими зубьями на звеньях цепи, установленного в задней части рамы, дополнительно оснащен двухвалковым дисковым измельчителем грунта, диски которого установлены неподвижно под углом к продольной оси квадратного вала, кроме того, опорные колеса рамы снабжены очистителем грунта и установлены с возможностью регулировки по ширине колеи транспортного средства, перемещающего агрегат, при этом на режущие кромки металлических ножей плоскорезов нанесено точечное покрытие в виде наплавленных кругов из износостойкого материала и к ним прикреплен вертикальный нож с наплавленной сплошной износостойкой режущей кромкой, примыкающий к вертикальной стойке, а также зубья цепного модуля закреплены одновременно под углом к продольной оси звена и под углом к его плоскости. Диски измельчителя грунта на одном валу установлены под одинаковыми углами. Наклон дисков измельчителя грунта на разных валах одинаковый или противоположный. Расстояние между валами измельчителя грунта может быть выбрано таким, что диски, закрепленные на одном валу, расположены в зазоре между дисками второго вала. В этом случае валы связаны цепным контуром для синхронного их вращения.

Двухвалковый измельчитель грунта с наклонными дисками, вращающимися одновременно с валом, дополнительно разрезает, раздвигает и дробит почву, выходящую из-под плоскорезов сплошным слоем, что обеспечивает сплошную промежуточную линейную обработку почвы и частичное ее выравнивание в плоскости. За счет установки дисков на разных валах с одинаковым или противоположным наклоном воздействие на почву увеличивается и качество крошения повышается.

Зубья цепного модуля завершают дробление комьев и выравнивание почвы в плоскости, причем эта операция выполняется качественно благодаря тому, что зубья наклонены в двух направлениях, следовательно, плотность воздействия зубьев на грунт увеличивается.

Оснащение опорных колес очистителями исключает налипание на них почвы, следовательно, их диаметр в процессе эксплуатации агрегата остается неизменным, а поэтому снижается колебание рамы по высоте. Так как опорные колеса располагаются на определенной ширине, то они перекатываются по колее транспортного средства, которая является более ровной и твердой опорой, что также снижает колебания рамы по высоте. Уменьшение колебаний рамы по высоте обеспечивает более равномерную глубину поверхностной обработки почвы.

Точечная наплавка износостойкого материала на ножи плоскорезов обеспечивает постепенный переход (под действием износа) режущих кромок от линейной формы к пилообразной, которая улучшает условия подрезания корней растений и снижает энергозатраты на эту операцию. Вертикальный нож, установленный на плоскорезе спереди опорной стойки, снижает ее сопротивление перемещению транспортного средства и сбрасывает остатки растений.

Дальнейшая сущность изобретения поясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее: фиг. 1 - общая схема предложенного сельскохозяйственного агрегата для скоростной поверхностной обработки почвы, вид сверху; фиг. 2 - опорное колесо агрегата, вид сбоку; фиг. 3 - то же самое, вид спереди; фиг. 4 - конструкция плоскореза, вид сверху; фиг. 5 - то же самое, вид сбоку; фиг. 6 - то же самое, в плане; фиг. 7 - вид сверху на ножи плоскореза с наплавкой износостойкого материала без износа режущих кромок; фиг. 8 - то же самое, с износом режущих кромок; фиг. 9 - схема размещения плоскорезов на агрегате; фиг. 10 - конструкция диска измельчителя грунта, вид сбоку; фиг. 11 - конструкция измельчителя грунта; фиг. 12 - конструкция звена цепного модуля, вид сбоку; фиг. 13 - то же самое, вид сверху; фиг. 14 - вид сбоку на продольную балку агрегата.

Предложенный сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы содержит раму 1, на переднем торце которой установлены опорные колеса 2, снабженные очистителями 3, выполненными в виде металлических скребков, ширина которых совпадает с шириной колес 2. Колеса 2 прикреплены к раме 1 с возможностью перестановки по ширине рамы 1. В этом случае появляется возможность устанавливать колеса 2 таким образом, чтобы расстояние между ними соответствовало ширине колеи, оставляемой колесами (или гусеницами) транспортного средства, которое перемещает по полю сельскохозяйственный агрегат в процессе его эксплуатации. Благодаря этому колеса 2 сельскохозяйственного агрегата всегда опираются на более твердую и выровненную поверхность почвы в колее, следовательно, рама 1 агрегата будет меньше колебаться в вертикальной плоскости, что обеспечивает более равномерную обработку почвы по глубине. Поскольку колеса 2 агрегата постоянно очищаются от налипшей на них грязи и почвы, их диаметр остается постоянным, что также способствует уменьшению колебаний рамы 1 по высоте.

На поперечных балках 4 рамы 1 установлены вертикальные стойки 5, на нижних концах которых закреплены плоскорезы 6, которые обеспечивают сплошное срезание верхнего слоя почвы. В зависимости от типа обрабатываемой почвы плоскорезы 6 могут быть установлены в один или два ряда. К последнему ряду плоскорезов 6 с помощью сцепок 7 прикреплены дисковые измельчители грунта 8. К задней части рамы 1 с помощью шарнира 9 прикреплена продольная балка 10, консольный конец которой оснащен опорным колесом 11. На этой балке 10 закреплена лебедка 12, обеспечивающая натяжение цепного модуля 13 с помощью тросов 14. Поворотные балки 15 обеспечивают расположение цепного модуля 13 под заданным углом по отношению к направлению движения сельскохозяйственного агрегата. На раме 1 и на продольной балке 12 имеются ролики 16, 17 и 18, которые огибает тросы 14 при натяжении цепного шлейфа 13 или при его переводе в транспортное положение.

Ножи 19 плоскореза 6 образуют клин (см. фиг. 4), острие которого направлено в сторону движения сельскохозяйственного агрегата. Размах ножей 19 плоскореза 6 не превышает 500 мм, что позволяет обрабатывать почву на малых глубинах без вЂњвыскакиваниявЂќ плоскорезов 6 из почвы (обычно размах плоскорезов превышает 900 мм и при их использовании для обработки почвы на малых глубинах они выходят частично из грунта или вЂњвыскакиваютвЂќ полностью). Вертикальный нож 20 с наплавленной режущей кромкой 21 прикреплен к ножам 19 плоскореза 6 и к вертикальной стойке 5 одновременно. Причем вертикальный нож 20 может быть приварен к ножам 19 плоскореза 6, а к вертикальной стойке 5 прикреплен разъемным соединением, например болтовым (ввиду общеизвестности на чертежах не показано). Такое крепление позволяет оперативно заменять почвообрабатывающий орган в случае необходимости. Вертикальный нож 20 выполнен в виде стального треугольника, диагональ которого является режущей кромкой 21 и направлена в сторону движения сельскохозяйственного агрегата. Поскольку вертикальный нож 20 расположен перед вертикальной стойкой 5, он, во-первых, разрезая почву, снижает сопротивление движению транспортного средства и, во-вторых, поднимает вверх собирающиеся остатки растений, что также снижает сопротивление движению транспортного средства. Снижение сопротивления, в целом, увеличивает продуктивность агрегата и позволяет увеличить скорость обработки почвы.

Ножи 19 плоскореза 6 выполнены в виде полос из обычной стали, например ст.3. На режущую кромку 22 ножа 19 (см. фиг. 7) нанесено защитное покрытие в виде наплавленных точек 23 (или кругов) из износостойкого материала. При эксплуатации плоскореза 6 его режущая кромка 22 истирается на участках между наплавленными точками 23, которые из-за высокой износостойкости не истираются, и режущая кромка 22 из прямолинейной формы постепенно переходит в пилообразную форму (см. фиг. 8). Пилообразная форма режущей кромки 22 облегчает разрезание почвы и срезание корней растений, следовательно, снижается нагрузка на транспортное средство, а поэтому появляется возможность увеличения скорости обработки почвы.

Вертикальные стойки 5 плоскорезов 6 закреплены на поперечных балках 4 рамы 1, причем расстояние между ними выбирается таким, чтобы смежные плоскорезы 6 в разных рядах (на разных поперечных балках 4) перекрывали друг друга на расстоянии не менее 50 мм (см. фиг. 9). Перекрытие плоскорезов 6 друг другом гарантирует полную обработку почвы до полного износа режущих кромок 22.

Измельчитель грунта 8 конструктивно выполнен следующим образом. Диски 24 выполнены из стали с выступающими радиальными сегментами 25 большего диаметра (см. фиг. 10). Внешние концы дисков 24 имеют заточку 26. Заточка 26 может быть наплавленной из износостойкого материала. В центре диска 24 имеется квадратное отверстие 27, через которое диски 24 насаживаются на квадратный вал 28 (см. фиг. 11). Между смежными дисками 24 на вал 28 устанавливаются распорные втулки 29, торцы которых выполнены наклонными. Угол наклона торцевых поверхностей распорных втулок 29 определяет угол наклона дисков 24. Торцы валов 28 установлены в подшипники 30, корпуса 31 которых закреплены в прямоугольных рамках 32. Расстояние между валами 28 может быть больше, чем диаметр диска 24. В этом случае диски 24 на разных валах 28 вращаются (при движении сельскохозяйственного агрегата) независимо друг от друга и не препятствуют друг другу. Расстояние между валами 28 может быть и меньше диаметра диска 24. В этом случае диски 24 одного вала 28 входят в зазоры между дисками 24 другого вала 28. В этом случае валы 28 должны вращаться синхронно. В противном случае, диски смежных валов могут сцепляться друг с другом, исключая свободное вращение валов. Для обеспечения синхронности вращения валов 28 на каждом из них устанавливают цепной контур 33. При движении сельскохозяйственного агрегата диски 24, вращаясь, благодаря своему наклону относительно продольной оси валов 28 постоянно то сходятся, то расходятся, то есть перемещаются по поверхности почвы зигзагообразно, раздвигая и сдвигая при этом грунт, который рыхлится и измельчается. Как известно, зигзагообразное движение снижает сопротивление движению транспортного средства, следовательно, скорость обработки почвы может быть увеличена.

Каждое звено 35 цепного модуля 13 имеет одинаковую для всех следующую конструкцию. Каждая пара рыхлящих зубьев 35 образована, как и в прототипе, путем изгиба заточенного металлического прута в одной плоскости. Пара зубьев 35 приваривается к звену 34 цепи с наклоном в двух направлениях, то есть асимметрично к плоскости звена (см. фиг. 12 и 13). В результате такого крепления каждый зуб 35 одной пары при вращении звена 34 будет поворачиваться по своей траектории. Благодаря этому одна и та же ширина участка почвы, обрабатываемого зубьями 35 одного звена 34, будет в два раза плотнее подвергаться воздействию зубьев 35. Это способствует более качественному выравниванию и рыхлению почвы.

Натяжение цепного модуля 13 и его перевод в транспортное положение осуществляется с помощью механической лебедки 12, установленной на продольной балке 10. Лебедка 12 имеет возможность перемещаться вдоль балки 10. Для этого она закреплена на трубчатой втулке 36, конец первого троса 37 прикреплен к ролику 38. Два вторых троса 14 связаны с поворотными балками 15, к которым также прикреплены концы цепных шлейфов 13. Свободные концы цепных шлейфов 13 связаны через вертикальные стойки 39 с механической лебедкой 12. При наматывании тросов 14 и 37 на лебедку 12 последняя перемещается к заднему концу балки 10 и одновременно разворачивает наружу поворотные балки 15, осуществляя тем самым натяжение цепных шлейфов 13. Если поворотные балки 15 фиксировать дополнительно в определенном положении, например, пальцами (не показаны), то можно задавать определенный угол расположения шлейфов 13 относительно продольной оси сельскохозяйственного агрегата. Для перевода цепных шлейфов 13 в транспортное положение тросы 14 отцепляют от поворотных балок 15 и зацепляют непосредственно на цепные шлейфы 13. Далее, наматывая тросы 14 и 37 на лебедку 12, свободно провисающие цепные шлейфы 13 прижимают к продольной балке 10. При этом поворотные балки 15 увлекаются цепными шлейфами 13 и располагаются вдоль сельскохозяйственного агрегата.

Принцип работы предложенного сельскохозяйственного агрегата для скоростной поверхностной обработки почвы следующий.

Перед началом эксплуатации сельскохозяйственного агрегата его располагают в загоне для перевода цепных шлейфов 13 в рабочее положение. Сматывая тросы 14 и 37 с лебедки 12, цепные шлейфы 13 опускают на землю. Затем тросы 14 заводят за шарниры 16 и 17, а их концы закрепляют на поворотных балках 15. Далее тросы 14 и 37 наматывают на лебедку 12. При этом происходит натяжение цепных модулей 13. После фиксации лебедки 12 агрегат подготовлен к работе.

При движении сельскохозяйственного агрегата по полю проскорезы 6, оказываясь первыми по ходу движения агрегата, срезают верхний слой почвы и корневые системы растений равномерно по глубине на всей ширине захвата, поскольку рама 1 практически не колеблется в вертикальном направлении, так как опорные колеса 2 агрегата перекатываются по колее, формируемой колесами транспортного средства. Далее сплошной слой почвы попадает под диски 24 измельчителя грунта 8, которые попеременно его сдвигают и раздвигают и разрезают плотные пласты и комья. Затем частично разрыхленная почва попадает под цепные шлейфы 13, где она окончательно рыхлится и разравнивается. В результате такого тройного воздействия рабочими органами на почву последняя оказывается полностью и качественно подготовленной под посев. При этом, благодаря снижению сопротивления движению транспортного средства, скорость обработки может быть увеличена без увеличения расхода топлива.

Существенное отличие заявляемого объекта от ранее известных заключается в том, что сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы снабжен измельчителем грунта, выполненным в виде вращающихся наклонных дисков, плоскорезами с точечными наплавками износостойкого материала на режущих кромках, цепным шлейфом, зубья которого наклонены в двух направлениях относительно плоскости звена, и опорными колесами, колея которых совпадает с колеей транспортного средства, перемещающего сельскохозяйственный агрегат. Указанные отличия, в совокупности, позволяют качественно подготовить почву под посев за один проход, снизив при этом энергозатраты за счет снижения сопротивления перемещению транспортного средства. Ни один из известных сельскохозяйственных агрегатов не может обладать отмеченными свойствами, поскольку не содержат в одной конструкции почвообрабатывающие орудия с пилообразной режущей кромкой, раздвигающие зигзагообразно почву элементы, а также не предусматривают мер для снижения колебаний рамы.

К техническим преимуществам предложенного технического решения можно отнести следующее:

- стабильность глубины обработки почвы за счет оснащения опорных колес рамы очистителями и за счет совмещения колеи опорных колес с колеей транспортного средства;

- снижение сопротивления перемещению плоскорезов за счет наличия наплавленных точек на режущей поверхности их ножей;

- возможность перемещения и дробления почвы в поперечном направлении за счет наличия в конструкции измельчителя грунта с наклонными дисками;

- возможность равномерного планирования грунта за счет расположения зубьев цепного модуля под двумя углами относительно плоскости звеньев цепи;

- высокая надежность в работе за счет наличия вертикальных ножей перед стойками, несущими плоскорезы;

- повышение срока службы агрегата за счет снижения износа его почвообрабатывающих орудий.

Экономический эффект от внедрения изобретения получают за счет снижения энергетических затрат на поверхностную обработку почвы под посев за один проход, как следствие снижения сопротивления перемещению транспортного средства и за счет повышения качества обработки почвы как следствие уменьшения колебаний рамы и троекратной обработки почвы за один проход.

В сущности, при работе при эксплуатации агрегата плоскорез подрезает пласт почвы, измельчители грунта под собственным весом раздвигают землю, а цепной шлейф разрыхляет, дробит, выравнивает, планирует почву и закрывает в нем влагу, при этом выбрасывает на поверхность камни и корни растений. За один проход агрегата выполняются операции по подготовке почвы под посев, по уничтожению сорняков и защиты почвы от дальнейшего ее высыхания, создавая благоприятные условия для биологической жизни в почве, а это залог высоких и стабильных урожаев при минимальных энергетических и трудовых затратах, сокращения сроков проведения сельскохозяйственных работ по подготовке почвы. Следует отметить, что в конструкции предложенного сельскохозяйственного агрегата нет никаких приводов для вращения его почвообрабатывающих органов. Для этой цели используется лишь тяга транспортного средства. Вращение рабочих органов происходит за счет их контакта с почвой, причем они практически не оказывают сопротивления перемещению транспортного средства. Благодаря этому можно увеличить скорость обработки почвы примерно в 3-4 раза без увеличения мощности транспортного средства и снизить расход топлива в 4-7 раз (в зависимости от глубины обработки почвы) по сравнению с использованием агрегатов, содержащих в своей конструкции плуги. Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, предложенный сельскохозяйственный агрегат обслуживается одним рабочим.

Формула изобретения

1. Сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы, содержащий раму с опорными колесами на ее торцах, на которой закреплена поперечная балка с вертикальными стойками, к которым прикреплены металлические плоскорезы, имеющие треугольную форму, и механизм натяжения цепного вращающегося модуля с рыхлящими зубьями на звеньях цепи, установленного в задней части рамы, отличающийся тем, что агрегат снабжен двухвалковым дисковым измельчителем грунта, диски которого установлены неподвижно под углом к продольной оси вала, а зубья цепного модуля закреплены одновременно под углом к продольной оси звена и под углом к его плоскости, при этом опорные колеса рамы снабжены очистителями грунта и установлены с возможностью регулировки по ширине колеи транспортного средства, перемещающего агрегат.

2. Сельскохозяйственный агрегат по п.1, отличающийся тем, что диски измельчителя грунта на каждом валу установлены с одинаковым углом наклона, а наклон дисков на разных валах выполнен одинаковым или противоположным, причем диски одного вала расположены в зазорах между дисками другого вала, а валы связаны цепным контуром для синхронного их вращения.

3. Сельскохозяйственный агрегат по п.1, отличающийся тем, что на режущие кромки металлических ножей плоскорезов нанесено точечное покрытие в виде наплавленных кругов из износостойкого материала.

4. Сельскохозяйственный агрегат по п.1, отличающийся тем, что каждый плоскорез имеет примыкающий к его стойке вертикальный нож с наплавленной сплошной износостойкой режущей кромкой.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.05.2008

Извещение опубликовано: 20.06.2010 БИ: 17/2010

Популярные патенты:

2263431 Устройство для предпосевной обработки семян

... природного минерала бишофита формулы MgCl2 ·6Н2О сульфатного типа при его плотности не ниже 1,2 т/м3.Технический результат - появление устойчивых и дружных всходов, устойчивость к пониженным температурам и болезнетворным микроорганизмам за счет пленки из парафинсодержащих компонентов минерала бишофит и повышение урожайности широкого спектра сельскохозяйственных культур в условиях резкоконтинентального климата юга Российской Федерации.Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для предпосевной обработки семян, содержащем смесительную камеру, загрузочную емкость, выгрузную емкость, всасывающий патрубок и нагнетательный трубопровод, согласно ...

2076583 Способ выращивания растений в теплице и устройство для его осуществления

... держателей 6 источников оптического излучения 5 и механизмы 7, 8 их перемещения вдоль и поперек вегетационных лотков 2 с растениями 3. Причем выходной вал 10 механизма 8,7 посредством последовательно соединенных элемента 11 задания траектории перемещения и гибкого элемента 12 связан с групповой тягой 13, связанной с держателями 6 источников излучения 5, для их возвратно-поступательного перемещения. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил. , , , ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности, к производству овощей в теплицах с искусственным досвечиванием. Известен способ выращивания растений в теплице, включающий высадку рассады ...

2423807 Культиватор (варианты) и фреза для него

... являются известными и здесь подробнее не описываются. Разумеется, в случае установки оси 5 с возможностью вращения должен быть предусмотрен подшипниковый узел, что является само по себе известным и подробнее здесь также не поясняется. В показанном варианте осуществления, однако, использован другой вид установки в раме. Так, предусмотрен переходник 6, который жестко соединен с передним концом рамы 1. Переходник 6 представляет собой угловую деталь, первое плечо которого жестко соединено с рамой 1, например, посредством резьбового соединения, сварного соединения, вставочного соединения или т.п. Разумеется, в отдельных случаях переходник может быть выполнен за одно целое с рамой ...

2281645 Устройство для размещения цветов и растений с подсветкой (варианты)

... новым направлением в разведении растений. По совокупности указанных признаков предлагаемое изобретение оригинально, соответствует признакам новизны и имеет изобретательский уровень.Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображен вариант 1 общего вида устройства для размещения цветов и растений с подсветкой, с условно отделенной внешней шаровой оболочкой (в изометрии); на фиг.2 - то же, в варианте 1 настенного крепления устройства в сборе, вертикальное поперечное сечение (схематично); на фиг.3 изображен вариант 2 общего вида устройства для размещения цветов и растений с подсветкой, с прямоугольной опорной пластиной (в изометрии); на фиг.4 - то же, устройство по ...

2479996 Экологический комплекс для аквакультуры и рекультивации морских вод

... как за счет оседания спата моллюсков и самих моллюсков, срывающихся с коллекторов, так и естественным образом.Совокупность отличительных признаков описываемого устройства обеспечивает достижение поставленной задачи.Сравнение прототипа с заявляемым техническим решением показало, что указанные выше признаки являются отличительными, в связи с чем заявляемое устройство соответствует критерию "новизны".На фиг.1 изображен общий вид комплекса в аксонометрии с подвешенными к коллекторам ловушками фекалиев и псевдофекалиев моллюсков; на фиг.2 - общий вид комплекса в аксонометрии с искусственными рифами; на фиг.3 - блок-схема комплекса, где система ...

Еще из этого раздела:

2496298 Узел крепления пальцев подборщика

2067798 Агромостовой комплекс

2064741 Устройство для обработки почвы

2121258 Устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала (варианты)

2048767 Способ отбора самок норок для воспроизводства

2062564 Способ оценки устойчивости растений к засухе северного и южного типа на ранних этапах онтогенеза

2175477 Способ борьбы с тлями

2158069 Способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур

2142331 Устройство для гомогенизации и гомогенизирующая головка

2076594 Установка для промышленного разведения дождевых червей

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Сельскохозяйственный агрегат для скоростной поверхностной обработки почвы

Изображения

Формула изобретения