комбинированное почвообрабатывающее орудие

Формула изобретения

1. Комбинированное почвообрабатывающее орудие, включающее пассивный рыхлящий рабочий орган и ротационный рыхлитель для перемешивания подповерхностных слоев, отличающееся тем, что пассивный рыхлящий рабочий орган выполнен в виде U-образной скобы, на горизонтальном лемехе которой смонтированы наклонные к лемеху ребра, а ротационный рыхлитель для перемешивания подповерхностных слоев снабжен попарно установленными в диаметральных плоскостях клыками, на концах которых эксцентрично с возможностью поворота размещены диски, а между клыками с дисками расположены клыки, снабженные резцами, при этом клыки, снабженные резцами, по сравнению с клыками, снабженными дисками, взаимно повернуты на угол 90° вокруг оси вращения рыхлителя.

2. Орудие по п.1, отличающееся тем, что каждый резец выполнен в виде стержня с режущими кромками на концах, при этом стержень размещен с возможностью перемещения в монтажной части втулки, смонтированной на периферийной части клыка.

3. Орудие по п.2, отличающееся тем, что стержень резца имеет круглое, или овальное, или каплеобразное, или полукруглое, или в виде правильного многоугольника, или другое, отличное от круглого или многоугольника, поперечное сечение.

4. Орудие по п.2, отличающееся тем, что втулка на конце клыка снабжена фиксатором положения стержня.

5. Орудие по п.2, отличающееся тем, что режущие кромки на концах стержней образованы сечением торцовых граней под углом 15-60° к оси стержня.

6. Орудие по п.1, отличающееся тем, что клыки с дисками образованы парами лопастей, имеющих овальную форму.

7. Орудие по п.1, отличающееся тем, что каждый диск на периферийном участке клыка смонтирован посредством оси, размещенной в подшипниках скольжения диска и бонках лопастей клыка.

8. Орудие по п.7, отличающееся тем, что каждая ось в бонках лопастей клыка зафиксирована гужонами.

9. Орудие по п.1, отличающееся тем, что ротационный рыхлитель имеет привод в виде высокомоментного гидродвигателя, смонтированного на стойке U-образной скобы, и кинематически связан шлицевой парой на цапфе корпуса рыхлителя и вала гидродвигателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим машинам для обработки солонцовых почв.

Известна почвообрабатывающая машина, включающая раму с плоскорежущими рабочими органами и фрезой, в которой, с целью качественного рыхления тяжелых по физико-механическому составу почв, фреза размещена над стойками плоскорежущих рабочих органов, которые установлены под различными острыми углами к горизонтальной плоскости; стойки плоскорежущих рабочих органов в месте расположения над ними ножей фрезы выполнены изогнутыми (SU, авторское свидетельство №328842. М. кл. А 01 В 49/02. Почвообрабатывающая машина / Г.М.Бузенков, А.Ф.Жук, Н.С.Кабаков и др. (СССР). - Заявка №1448541/30-15. Заявлено 13.06.1970. Опубл. 09.02.1972. Бюл. №7).

К недостаткам описанной машины применительно к решаемой нами проблеме - обработки солонцовых почв - относятся низкое качество, большой срок рассолонцевания, сплошность конструкции, большая удельная материалоемкость, низкая производительность и большие энергозатраты.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является комбинированное почвообрабатывающее орудие, включающее пассивный рыхлящий рабочий орган и ротационный рыхлитель для перемешивания подповерхностных слоев, в котором, с целью повышения эрозионной устойчивости поверхностного слоя почвы, ротационный рыхлитель снабжен кожухом с подрезающим ножом и просеивающей решеткой; просеивающая решетка выполнена в виде прутка, шарнирно закрепленного на кожухе (SU, авторское свидетельство №328841. М. кл. А 01 В 49/02, 13/10, 33/00. Комбинированное почвообрабатывающее орудие / Г.М.Бузенков, М.П.Баландин, А.Ф.Жук и др. (СССР). - Заявка №1434725/30-15. Заявлено 04.05.1970. Опубл. 09.02.1972. Бюл. №7).

К недостаткам этого орудия, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся большие энергозатраты, низкое качество обработки солонцов, малая производительность и высокая ее цена.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение качества обработки старопахотных солонцовых почв и целинных солонцовых комплексов.

Технический результат - повышение производительности и снижение энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном комбинированном почвообрабатывающем орудии, включающем пассивный рыхлящий рабочий орган и ротационный рыхлитель для перемешивания подповерхностных слоев, согласно изобретению пассивный рыхлящий рабочий орган выполнен в виде U-образной скобы, на горизонтальном лемехе которой смонтированы наклонные к лемеху ребра, а ротационный рыхлитель для перемешивания подповерхностных слоев снабжен попарно установленными в диаметральных плоскостях клыками, на концах которых эксцентрично с возможностью поворота размещены диски, а на смежных между ними клыках - резцы, при этом клыки, снабженные резцами, по сравнению с клыками, снабженными дисками, взаимно повернуты на угол 90° вокруг оси вращения рыхлителя.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено комбинированное почвообрабатывающее орудие (в силу известности узлов рама, кронштейны навески и опорное колесо с винтовым механизмом не показаны), вид сзади.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, продольно-вертикальный разрез орудия в рабочем положении.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, продольно-вертикальный разрез ротационного рыхлителя в виде клыков с дисками на периферийных участках.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.1, продольно-вертикальный разрез ротационного рыхлителя в виде клыков с резцами на периферийных участках.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.4, фиксатор положения резца в монтажной втулке на периферийном участке клыка ротационного рыхлителя.

На фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.3, размещение дисков посредством осей и втулок, смонтированных в банках лопастей клыков ротационного рыхлителя.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие (см. фиг.1 и 2), кроме общеизвестных и серийно выпускаемых узлов как рама, кронштейны навески с пальцами, опорное колесо с винтовым механизмом, включает пассивный рыхлящий рабочий орган 1 и ротационный рыхлитель 2 для перемешивания подповерхностных слоев солонцового комплекса: нижнего солевого, (карбонатного), среднего солонцового и верхнего задернелого плодородного горизонтов. Пассивный рыхлящий рабочий орган 1 выполнен в виде U-образной скобы, снабженной левой 3 и правой 4 стойками и горизонтальным лемехом 5. На горизонтальном лемехе 5 скобы смонтированы наклоненные к лемеху 5 ребра 6. Монтажные части стоек 3, 4 снабжены бонками 7, в которых выполнены отверстия 8. В отверстия 8 стоек 3, 4 закладывают средства крепления для соединения рабочего органа 1 с продольными балками рамы. Фронтальные части стоек 3, 4 и лемеха 5 снабжены лезвиями 9.

Ротационный рыхлитель 2 для перемешивания подповерхностных солонцового и карбонатного горизонтов снабжен попарно установленными в диаметральных плоскостях клыками 10. Клыки 10 образованы парами лопастей, имеющих овальную форму. Лопасти клыков 10 сварными швами закреплены на корпусе рыхлителя 2. На периферийных участках - конусах клыков 10 размещены с возможностью поворота эксцентрично установленные диски 11. Каждый диск 11 на периферийном участке клыка 10 смонтирован посредством оси 12. Ось 12 диска 11 размещена в подшипниках скольжения 13, запрессованных в тело диска 11. Концы оси 12 размещены в бонках 14 лопастей клыка 10. Оси 12 в бонках 14 лопастей клыка 10 зафиксированы гужонами 15 (см. фиг.1-3 и 6).

На смежных клыках 17, размещенных между клыками 10 с дисками 11, смонтированы клыки 17 с резцами 18. Каждый резец 18 выполнен в виде стержня.

Стержень резца 18 имеет круглое, или овальное, или каплеобразное, или полукруглое, или в виде правильного многоугольника, или другое, отличное от круглого или многоугольника, поперечное сечение. Стержень 18 на своих концах имеет режущие кромки 19 и 20. Стержень резца 18 размещен с возможностью перемещения в монтажной части втулки 21. Втулка 21 сварными швами смонтирована в технологических отверстиях на периферийной части клыка 17. Каждая втулка 21 на конце клыка 17 снабжена фиксатором 22 положения стержня резца 18. Режущие кромки 19 и 20 на концах стержней образованы сечением торцовых граней 23 под углом 15-60° к оси стержня. Клыки 17 с резцами 18 по сравнению с клыками 10, снабженными дисками 11, взаимно повернуты на угол 90° вокруг оси вращения рыхлителя 2. Ротационный рыхлитель 2 смонтирован на стойках 3, 4 рабочего органа 1 посредством подшипниковой опоры 24 и выступающей частью вала 25 гидродвигателя 26. Ротационный рыхлитель 2 получает привод от высокомоментного гидродвигателя 26. Он смонтирован на правой стойке 4 U-образной скобы. Корпус рыхлителя 2 имеет шлицевые цапфы 27, которыми кинематически связан шлицевыми парами с цапфой 28 левой подшипниковой опоры 24 и валом 25 гидродвигателя 26. Гидродвигатель 26 гидравлически соединен посредством рукавов высокого давления с раздельно-агрегатной гидравлической системой агрегатируемого трактора через управляющий гидрозолотник.

Комбинированное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

При установившемся движении почвообрабатывающего агрегата и включенном приводе гидродвигателя 26 верхний плодородный, средний солонцовый и нижний карбонатный (солевой) горизонты лезвиями 9 на фронтальных частях стоек 3, 4 и лемеха 5 подрезается пласт сечением 0,45-0,50×1,50 м². Пласт в недооформированном виде поступает на ребра 6 и поднимается над канавой и подается с равномерной скоростью корпус приводного рыхлителя 2. Ребрами 6 пласт из трех генетических горизонтов надежно удерживается над дном канавы.

При вращении вала 25 гидродвигателя 26 получают приводы шлицевые цапфы 27 корпуса рыхлителя, а вместе с ним и клыки 10 и 17. При вращении клыков 17 периодически в работу вступают резцы 18. Режущими кромками 19 резцов 18 подрезается пласт на три равные доли по ширине канавы. При вертикальном резании пласта снизу вверх перерезаются солевой и солонцовый горизонт. Карбонатный и солевой горизонты полосами подаются на клыки 10, снабженные дисками 11. За счет центробежной силы и шарнирного соединения посредством осей 12 эксцентричные диски максимально удалены от оси вращения корпуса ротора рыхлителя 2, за счет силы инерции и большой окружной скорости каждым диском 11 наносится удар снизу вверх. За счет ударной нагрузки в пласте создаются пригибающие нагрузки, под действием которых пласт при наименьших энергозатратах подвергаются крошению. После удара диск 11 поворачивается на оси 12, а в работу вступает периферийная часть кулака 10. При взаимодействии кулака 10 и пласта он претерпевает растягивающие усилия, и фрагменты пласта (куски) поднимаются с поверхности ребер 6. Таким образом солевой и солонцовый горизонты подвергаются интенсивному крошению. Смешанные их части укладываются на дно канавы для последующей гомогенизации. Эта смесь укладывается верхним, разрыхленным плодородным слоем.

Таким образом, при простоте конструкции и минимальных энергозатратах происходит качественная глубокая мелиоративная обработка солонцовых комплексов.