комбинированное почвообрабатывающее орудие

Формула изобретения

1. Комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее опорные колеса, батареи сферических и игольчатых дисков, плоскорежущие лапы, отличающееся тем, что орудие содержит передний и задний модули, каждый из которых имеет шарнирную трехсекционную раму, причем на раме первого модуля смонтированы попарно установленные в продольном направлении батареи сферических дисков и установленные за ними в три ряда в шахматном порядке плоскорежущие лапы, а минимальное расстояние между батареей сферических дисков и плоскорежущим рабочим органом определяется по уравнению

где

V_М - скорость движения агрегата;

g - 9,81 м/с²;

f_П - коэффициент трения почвы;

- угол атаки дисков батареи;

- угол сдвига почвы;

a₁ - глубина хода дисковой батареи;

а - глубина хода плоскорежущих лап,

при этом батареи игольчатых дисков установлены попарно на заднем модуле, а соединение рам модулей выполнено в виде регулируемого по высоте шарового шарнира.

2. Орудие по п.1, отличающееся тем, что задний модуль снабжен регулируемыми по высоте опорными колесами, размещенными между батареями дисков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к комбинированным почвообрабатывающим орудиям.

Известна комбинированная почвообрабатывающая машина, содержащая раму, выполненную из двух частей, соединенных шарниром, рабочие органы и навеску, связанную с гидросистемой трактора (а.с. СССР №302059, М.кл. А 01 В 49/02, 1971).

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (а.с. СССР №906408, М.кл. А 01 В 49/04, 1982), имеющий раму с рыхлящими и дисковыми рабочими органами.

Известен также комбинированный почвообрабатывающий агрегат (а.с. СССР №380261, М.кл. А 01 В 49/02, 1973), включающий раму с опорными колесами и механизмами регулировки, плоскорежущие рабочие органы, батареи игольчатых дисков, установленных в два ряда и кольчато-шпоровый каток.

Данные орудия не могут подготовить тяжелые по механическому составу почвы под посев за один проход агрегата из-за низкого качества работы.

Наиболее близким аналогом к предложенному является комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с опорными колесами, батареи сферических и игольчатых дисков, расположенных в два ряда, плоскорежущие лапы и кольчато-шпоровый каток (А.с. СССР №1192653, М.кл. А 01 В 49/02, 1985).

Недостатками известного орудия являются сложность конструкции, плохое копирование рельефа поля в продольном направлении, частое забивание игольчатых дисков влажной почвой в зоне их перекрытия со сферическими дисками и обусловленные этими фактами большая энергоемкость процесса обработки и низкое качество работы.

Технический результат - снижение энергоемкости и повышение качества обработки почвы.

Это достигается тем, что комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с опорными колесами, батареи сферических и игольчатых дисков, плоскорежущие лапы, содержит передний и задний модули с попарно установленными в продольном направлении на шарнирных трехсекционных рамах батареями сферических и игольчатых дисков, причем игольчатые диски установлены на заднем модуле, а соединение рам модулей выполнено в виде шарового шарнира, регулируемого по высоте.

Плоскорежущие лапы установлены за сферическими дисками в три ряда в шахматном порядке, при этом минимально допустимое расстояние между дисковой батареей и плоскорежущим рабочим органом определяется по уравнению

где V_М - скорость движения агрегата; f _П - коэффициент трения почвы; g=9,81 м/сек²; - угол атаки дисков батареи; - угол сдвига почвы; а₁ - глубина хода дисковой батареи; а - глубина хода плоскорежущих лап.

На заднем модуле установлена вторая пара опорных колес, регулируемых по высоте и размещенных между батареями игольчатых дисков.

1. Заявляемое техническое решение «Комбинированное почвообрабатывающее орудие» соответствует критерию «новизна технического решения». Патентно-информационный поиск на предмет выявления аналогов и прототипа проведен по фондам КГСХА, ЦНТИ и Национальной библиотеки Татарстана и Марий Эл.

В результате этого было выявлено техническое решение - «Комбинированное почвообрабатывающее орудие» (А.с. СССР №1192653, М.кл. А 01 В 49/02), взятое в качестве ближайшего аналога (прототипа).

2. Сравнительный анализ заявляемого технического решения не только с известным в данной области техническим решением - аналогом, но и прототипом, позволил выявить ряд существенных отличительных признаков, образующих новую совокупность, не известную из «уровня техники», конкретно:

- орудие содержит передний и задний модули с попарно установленными в продольном направлении на шарнирных трехсекционных рамах батареями сферических и игольчатых дисков, причем игольчатые диски установлены на заднем модуле, а соединение рам модулей выполнено в виде шарового шарнира, регулируемого по высоте;

- плоскорежущие лапы установлены за батареями сферических дисков в три ряда в шахматном порядке, при этом минимально допустимое расстояние между дисковой батареей и плоскорежущим рабочим органом определяется по уравнению

где V_М - скорость движения агрегата; f _П - коэффициент трения почвы; g=9,81 м/сек²; - угол атаки дисков батареи; - угол сдвига почвы; а₁ - глубина хода дисковой батареи; а - глубина хода плоскорежущих лап.

- задний модуль снабжен второй парой опорных колес, регулируемых по высоте и размещенных батареями игольчатых дисков.

Имея, по крайней мере, три существенных отличительных от прототипа признака, заявляемое техническое решение полностью соответствует получению нового «технического результата».

На фиг.1 изображено комбинированное почвообрабатывающее орудие, вид сверху, на фиг.2 - сечение орудия по А-А на фиг.1.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие включает шарнирные трехсекционные рамы переднего модуля 1 и заднего модуля 2, прицеп 3, батареи сферических дисков 4, 5, 6, 7, плоскорежущие лапы 8, батареи игольчатых дисков 9, 10, опорных колес переднего модуля 11, опорных колес заднего модуля 12, тяги регулирования угла атаки 13, шарового шарнира 14, гидроцилиндров 15, 16, 17, 18, цилиндрических шарниров 19, 20 рам переднего 1 и заднего 2 модуля.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

При проходе орудия по полю передние батареи вырезных сферических дисков 4, 5, 6, 7 внедряются в пласт почвы на глубину «a₁», диски которых отрезают от монолита почвенные ленты, совмещая измельчение пожнивных остатков, рыхление слоя почвы на глубину «а₁»и заделку удобрений. Плоскорежущие лапы 8, установленные за батареями сферических дисков 4, 5, 6, 7 в три ряда в шахматном порядке, проводят обработку почвы на глубину «а», разрезая ее на отдельные полосы. При этом они производят рыхление и крошение пласта, подрезание сорной растительности и выравнивание дна борозды.

Батареи игольчатых дисков 9 и 10, установленные на раме заднего модуля 2, производят крошение глыб, выравнивание и частичное уплотнение поверхности поля, завершая качественную подготовку почвы под посев.

Выполнение орудия из двух модулей, соединением их рам 1 и 2 шаровым шарниром 14, который регулируется по высоте, путем перемещения его в вертикальных направляющих вручную или гидроцилиндром, позволит хорошо копировать поверхность поля в продольном направлении и обеспечит высокое качество обработки почвы.

Выполнение рам 1 и 2 модулей шарнирными трехсекционными обеспечит поперечное копирование почвы и равномерность глубины обработки. Кроме того, данное техническое решение позволит уменьшить ширину орудия при транспортировке.

Размещение плоскорежущих лап 8 за батареями сферических дисков 4, 5, 6, 7 в три ряда в шахматном порядке исключает их забивание растительными остатками и обеспечивает лучшее крошение почвы, разрезая ее на отдельные полосы. При этом минимально допустимое расстояние между дисковыми батареями 4, 5, 6, 7 и плоскорежущими рабочими органами 8, исходя из условия исключения сгруживания почвы между рабочими органами, определяется по уравнению (1). Выполнение этого условия обеспечивает снижение энергоемкости и повышение качества обработки почвы.

Снабжение заднего модуля второй парой опорных колес 12, регулируемых по высоте и размещенных между батареями игольчатых дисков 9 и 10, позволит регулировать глубину хода батарей игольчатых дисков 9, 10 и обеспечить необходимую степень крошения различных по механическим свойствам почв путем передачи дозируемого усилия от массы заднего модуля на батареи игольчатых дисков 9, 10.

Таким образом, предложенное комбинированное почвообрабатывающее орудие производит послойную обработку почвы, обеспечивая высокую степень ее крошения, и позволяет подготовить почву под посев за один проход агрегата с минимальными энергозатратами. При этом совокупность признаков, характеризующих устройство, обеспечивает сверхсуммарный эффект.