культиватор-гребнеобразователь

Формула изобретения

Культиватор-гребнеобразователь, содержащий раму, на которой последовательно смонтированы фрезбарабан, шарнирно установленный гребнеобразователь, профильный каток, приводимый во вращение от гидромотора, связанного с гидросистемой трактора посредством дроссель-регулятора, электрический вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, отличающийся тем, что дополнительно снабжен датчиком скорости движения, датчиком частоты вращения профильного катка и датчиком глубины погружения профильного катка, причем выходы этих датчиков соединены с соответствующими входами блока управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.

Известно устройство - культиватор-гребнеобразователь КФК-2,8 (Сельскохозяйственная техника: Каталог, т.2. М. 1991 г.), содержащий раму, фрезбарабан, гребнеобразователь с нажимным пружинным механизмом, опорные регулируемые колеса, привод фрезбарабана осуществляется посредством карданного и трансмиссионного валов, центрального и бортового редукторов.

Недостатком данной машины является низкое качество гребневой поверхности, т.е. неустойчивости сформированных гребней от влияния внешних воздействий (осадок и т.п.).

Наиболее близким к предлагаемому устройству является культиватор-гребнеобразователь (патент РФ N 1817664 кл. A 01 B 49/02), содержащий раму, на которой посредством шарнирно установленных кронштейнов и нажимных штанг с пружинами смонтированы фрезерное почвообрабатывающее орудие и секции размещенных позади этого орудия шарнирно установленных грядилей с окучниками, дополнительно снабженный расположенным позади окучников шарнирно присоединенным к раме катком для уплотнения образуемых окучниками гребней и соосно установленным с этим катком гидромотором, связанного с гидросистемой трактора посредством регулятора напора, поступающего в мотор гидропотока, имеющий электрический блок управления, при этом фрезерное почвообрабатывающее орудие выполнено в виде барабана для сплошной обработки почвы.

Недостатком данной машины является низкое качество формирования гребней, обусловленное невозможностью выбора оптимальной частоты вращения профильного катка в зависимости от скорости движения агрегата, а также от изменения физико-механических свойств почвы по длине гона.

Задачей изобретения является повышение качества гребневой поверхности.

Указанная задача достигается тем, что культиватор-гребнеобразователь, содержащий раму, на которой последовательно смонтированы фрезбарабан, шарнирно установленный гребнеобразователь, профильный каток, приводимый во вращение от гидромотора, связанного с гидросистемой трактора посредством дроссель-регулятора, электрический вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, дополнительно снабжен датчиком скорости движения, датчиком частоты вращения профильного катка и датчиком глубины погружения профильного катка, причем выходы этих датчиков соединены с соответствующими входами блока управления.

Новые существенные признаки:

1. Датчик скорости движения;

2. Датчик частоты вращения профильного катка;

3. Датчик глубины погружения профильного катка;

4. Выходы перечисленных датчиков соединены с соответствующими входами блока управления.

Перечисленные новые существенные признаки обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат, заключающийся в повышении качества гребневой поверхности, достигается за счет образования обратной связи между частотой вращения профильного катка и скоростью движения культиватора-гребнеобразователя. Качественная гребневая поверхность формируется за счет управления частотой вращения прикатывающего профильного катка, работающего в режиме буксования. Степень буксования зависит от физико-механических свойств обрабатываемой почвы. Требуемая частота вращения профильного катка выбирается в зависимости от скорости движения агрегата и глубины его погружения в почву. В блоке управления производится сравнение фактической частоты вращения катка с требуемой. При отклонении сравниваемых частот за пределы допускаемых значений блоком управления подается на электроуправляемый дроссель-регулятор сигнал, пропорциональный величине отклонения, для поднастройки режима работы профильного катка.

Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено его схематичное изображение, на фиг. 2 - вид сзади, а на фиг. 3 дано графическое пояснение к обоснованию выбора режима работы профильного катка.

На раме 1 опирающейся на опорные колеса 2, регулируемые по высоте винтовым механизмом 3, установлен фрезбарабан 4. На фрезбарабан 4 вращение от вала отбора мощности (ВОМ) трактора передается через центральный редуктор 5, трансмиссионный вал 6 и бортовой редуктор 7. К раме шарнирно присоединен гребнеобразователь 8 с нажимным пружинным механизмом 9, который прижимает гребнеобразователь 8 к почве относительно рамы 1. Позади гребнеобразователя 8 установлен прикатывающий профильный каток 10. Гидромотор 11 приводит во вращение профильный каток 10. Гидромотор 11 соединен с гидросистемой трактора через электроуправляемый дроссель-регулятор 12. Датчик скорости движения 13 установлен, например, на опорном колесе 2. Датчик частоты вращения 14 соединен с профильным катком 10. Датчик глубины 15 установлен, например, на гребнеобразователе 8. Выходы всех вышеуказанных датчиков соединены с соответствующими входами блока управления 16, выход которого соединен с электрическим входом дроссель-регулятора 12.

Устройство работает следующим образом. Фрезбарабан 4, привод которого от ВОМ трактора осуществляется посредством центрального редуктора 5, трансмиссионного вала 6 и бортового редуктора 7, производит тщательное крошение почвы на глубину, ограниченную опорными колесами 2. Гребнеобразователь 8, установленный позади фрезбарабана 4, формирует гребневую поверхность с заданной плотностью почвы. Плотность почвы в гребнях регулируется нажимным пружинным механизмом 9 в зависимости от культуры, возделываемой на гребневой поверхности. Для сохранения заданной плотности почвы внутри гребней в течение длительного периода времени и предотвращения их разрушения под действием природных факторов производится прикатывание профильным катком 10. Привод профильного катка 10 производится от гидромотора 11, соединенного с гидросистемой трактора через дроссель-регулятор 12. Выбор режима работы профильного катка 10 основан на том, что при начальном соприкосновении катка с почвой в точке A (см. фиг. 3) абсолютная скорость данной точки катка (векторная сумма поступательной V_дв и вращательной скоростей V_вр) направлена перпендикулярно прикатываемой поверхности. При таком режиме работы катка уплотнение почвы производится без образования перед ним почвенного валика, имеющего место при работе пассивных катков. Так как прикатывание происходит с буксованием, высокая прочность поверхности достигается за счет наслоения смятого катком почвенного пласта на уже уплотненный слой. Выбор требуемой частоты вращения профильного катка 10 осуществляется на основе измерения глубины погружения h катка в почву датчиком глубины 15 и скорости движения V_дв датчиком скорости 13. Электрические сигналы от этих датчиков поступают в блок управления 16, где происходит вычисление требуемой частоты вращения _тр профильного катка по выражению:

_тр = V_дв/(R-h), (1)

где V_дв - поступательная скорость движения агрегата, R - радиус катка, h - глубина погружения катка в почву.

Опрос датчиков производится непрерывно через каждые 0,1 м. После прохода агрегатом 10 м пути в блоке управления 16 производится статистическая обработка результатов вычисления _тр и фактической частоты вращения _ф профильного катка 10 и их сравнение. В случае отклонения значений _тр от _ф более чем на 5% из блока управления 16 подается электрический сигнал в дроссель-регулятор 12 пропорционально величине отклонения. Дроссель-регулятор 12 изменяет проходное сечение дросселя пропорционально величине полученного сигнала, тем самым изменяя частоту вращения профильного катка 10 до тех пор, пока сигнал рассогласования не войдет в пределы допуска. После автоматической поднастройки частоты вращения профильного катка 10 процедура расчета повторяется через каждые 10 метров пройденного пути.