Орудие для противоэрозионной обработки почвы

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2310297
Дата публикации: 
Вторник, Ноябрь 20, 2007
Начало действия патента: 
Понедельник, Апрель 3, 2006

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Орудие содержит раму с опорным колесом, брусом, расположенным под углом к продольной оси, на котором закреплены плужные корпуса, и дисковую батарею. Дисковая батарея имеет размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами. Каждый дисковый рабочий орган шарнирно установлен на несущем элементе посредством стойки. Стойка соединена с несущим элементом пружиной. Два последних, по ходу движения орудия, плужных корпуса имеют укороченные отвалы. Перед плужными корпусами с укороченными отвалами расположен под углом к брусу с плужными корпусами несущий элемент с дисковыми рабочими органами. Несущий элемент с дисковыми рабочими органами установлен в поворотных осях и имеет возможность изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения. Каждый дисковый рабочий орган, шарнирно установленный на несущем элементе посредством стойки, соединен с несущим элементом нажимной штангой и пружиной, расположенными в верхней части стоек. Такое конструктивное выполнение позволит повысить противоэрозионную эффективность и снизить энергозатраты. 4 ил.


Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для противоэрозионной обработки почвы.

Известно орудие для противоэрозионной обработки почвы [патент Российской Федерации №2125778, кл. А01В 13/16, 49/02, заявка №97111523 от 08.07.97, опубл. в БИ от 10.02.99], содержащее раму с опорным колесом, на брусе которой закреплены плужные корпуса, задний из которых выполнен с укороченным отвалом, а соседний с ним с почвоуглубителем, и две дисковые батареи, одна из которых размещена перед плужными корпусами и установлена под углом к продольной оси орудия, а вторая дисковая батарея установлена относительно этой оси под углом, вершина которого направлена к задней части орудия, при этом корпус с укороченным отвалом смещен назад относительно корпуса с почвоуглубителем.

Недостатком известного орудия является то, что стерневой валок сверху закрыт почвой. Это приводит к заиливанию пожнивных остатков кулисы почвой, что снижает ее пористость, водопоглощающую способность и вследствие этого противоэрозионную устойчивость пашни. Особенно это проявляется при интенсивном снеготаянии и наличии ледяной корки на поверхности почвы. Такие условия создаются при высоких дневных температурах и ночных заморозках. Смещение корпуса с укороченным отвалом назад, относительно корпуса с почвоуглубителем, приводит к увеличению продольной длины орудия, что в свою очередь снижает равномерность глубины обработки почвы плужными корпусами и увеличивает энергоемкость.

Известно также орудие для борьбы с эрозией почвы [авторское свидетельство СССР №396101, кл. А01В 13/16, 49/02, заявка №1723897 от 10.12.71, опубл. в БИ, №36, 29.08.73], содержащее плуг с корпусами, на раму которого под углом к направлению движения закреплена батарея дисковых рабочих органов. Диски батареи расположены с шагом, обеспечивающим передачу срезанного слоя от одного диска к другому, в сторону борозды, образованной плужным корпусом с почвоуглубителем, установленным перед плужным корпусом без отвала. Батарея дисковых рабочих органов присоединена к раме плуга с возможностью независимого копирования поверхности почвы. Сзади батареи расположены опорные колеса, имеющие механизм регулировки глубины хода.

Недостатком этого известного орудия является то, что копирование поверхности почвы выполняется всей дисковой батареей, без возможности индивидуального копирования поверхности почвы каждым дисковым рабочим органом батареи, это приводит к недостаточному копированию поверхности поля дисковой батарей, неудовлетворительной сепарации почвы между дисками в процессе транспортировки срезанного слоя и вследствие этого увеличению энергозатрат. Кроме того, из-за расположения опорных колес, регулирующих глубину обработки, позади батареи происходит неравномерное подрезание верхнего слоя почвы. Отсутствие возможности изменения угла атаки дисковой батареи делает невозможным учитывать изменения механических свойств и влажности почвы при работе орудия, что ухудшает технологический процесс образования стерневых кулис и снижает противоэрозионную устойчивость пашни.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является орудие для противоэрозионной обработки почвы [авторское свидетельство СССР №1796083, кл. А01В 13/16, 49/02, заявка №4884607 от 22.11.90, опубл. в БИ №7, 23.02.93], содержащее раму с опорным колесом и брусом, расположенным под углом к продольной оси орудия, на котором закреплены плужные корпуса, один из которых, по крайней мере, выполнен с укороченным отвалом, а перед ним установлен корпус с почвоуглубителем, и дисковую батарею, имеющую размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами, каждый из которых шарнирно установлен на несущем элементе посредством стойки, соединенной пружиной, расположенной на нижней части стойки, при этом несущий элемент расположен перед брусом с плужными корпусами и смещен вперед относительно него.

Недостатками прототипа являются: наличие почвоуглубителя на одном из плужных корпусов орудия, создающего дополнительное сопротивление, что увеличивает энергоемкость орудия; наличие пружины, расположенной на нижней части стойки, которая может стать основой забивания соломой и другими пожнивными остатками пространства между несущим элементом и поверхностью поля, это приведет к сгруживанию почвы и увеличению энергоемкости орудия. Кроме того, пожнивные остатки, укладываемые перед корпусом с укороченным отвалом при формировании стерневой кулисы, частично присыпаются перемещаемой им почвой. При последующем проходе орудия стерневая кулиса дополнительно засыпается почвой, отбрасываемой первым плужным корпусом орудия, величина засыпания почвой зависит от поступательной скорости агрегата и точности его вождения. Это снижает водопоглощающую способность кулисы и противоэрозионную устойчивость пашни. Также при низкой влажности и высокой твердости почвы пружины не обеспечивают достаточное заглубление в почву дисковых рабочих органов, которые не имеют возможности изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, что нарушает технологический процесс образования стерневых кулис и тем самым снижает противоэрозионную устойчивость пашни.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение противоэрозионной устойчивости пашни при снижении энергоемкости орудия.

Решение технической задачи достигается в предлагаемом орудии для противоэрозионной обработки почвы, содержащем раму с опорным колесом и брусом, расположенным под углом к продольной оси, на котором закреплены плужные корпуса, и дисковую батарею, имеющую размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами, каждый из которых шарнирно установлен на несущем элементе посредством стойки, соединенной с несущим элементом пружиной, тем, что два последних, по ходу движения орудия, плужных корпуса имеют укороченные отвалы, перед которыми расположен под углом к брусу с плужными корпусами несущий элемент с дисковыми рабочими органами, причем несущий элемент с дисковыми рабочими органами установлен в поворотных осях и имеет возможность изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, а также тем, что каждый дисковый рабочий орган, шарнирно установленный на несущем элементе посредством стойки, соединен с несущим элементом нажимной штангой и пружиной, расположенных в верхней части стоек.

Такая совокупность признаков предлагаемого противоэрозионного орудия обеспечивает получение следующих технических результатов при осуществлении изобретения: выполнение отвальной обработки почвы с одновременным образованием стерневой кулисы, частично заделанной в почву, а частично расположенной на поверхности поля, в результате чего улучшается ее водопоглощающая способность и, следовательно, противоэрозионная устойчивость пашни; формирование кулисы из пожнивных остатков при различной влажности и твердости почвы, в результате чего улучшается противоэрозионная устойчивость пашни и снижается энергоемкость орудия; исключение забивания соломой и пожнивными остатками пространства между несущим элементом и поверхностью поля, что снижает энергоемкость орудия и увеличивает противоэрозионную устойчивость пашни.

Признаки изобретения находятся в следующей причинно-следственной связи с решаемой технической задачей и достигаемыми техническими результатами.

Так как в предлагаемом орудии два последних, по ходу движения орудия, плужных корпуса имеют укороченные отвалы, перед которыми расположен под углом к брусу с плужными корпусами несущий элемент с дисковыми рабочими органами, то в сравнении с известным орудием (прототипом) пожнивные остатки, сходящие с дисковых рабочих органов, двигаются предпоследним корпусом с укороченным отвалом в открытую борозду, образованную впереди идущим корпусом,и при этом частично присыпаются почвой, в дальнейшем последний плужной корпус с укороченным отвалом окончательно формирует стерневую кулису, также частично присыпая ее почвой. Частичное присыпание стерневой кулисы почвой достигается за счет того, что два последних плужных корпуса с укороченными отвалами выполняют неполный оборот почвенного пласта и отбрасывают его в сторону стерневой кулисы на меньшую величину по сравнению с плужными корпусами с неукороченными отвалами. В результате за один проход агрегата образуется стерневая кулиса, частично заделанная в почву, а частично расположенная на поверхности поля. Такое расположение стерневой кулисы обеспечивает хорошую водопроницаемость и высокую противоэрозионную устойчивость пашни. С другой стороны, так как несущий элемент с дисковыми рабочими органами установлен в поворотных осях и имеет возможность изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, то в сравнении с известным орудием (прототипом) это позволяет формировать кулису из пожнивных остатков при различной влажности и твердости почвы за счет уменьшения выглубляющей силы, действующей на дисковый рабочий орган со стороны почвы, и лучшего подрезания стерни, в результате чего улучшается противоэрозионная устойчивость пашни и снижается энергоемкость орудия. При этом, так как каждый дисковый рабочий орган, шарнирно установленный на несущем элементе посредством стойки, соединен с несущим элементом нажимной штангой и пружиной, расположенных в верхней части стоек, то в сравнении с известным орудием (прототипом) исключается забивание соломой и пожнивными остатками пространства между несущим элементом и поверхностью поля, что снижает энергоемкость орудия и увеличивает противоэрозионную устойчивость пашни.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы иллюстрируется фиг.1-4. На фиг.1 представлена схема предлагаемого орудия для противоэрозионной обработки почвы; на фиг.2 - дисковый рабочий орган, вид А, данный на фиг.1; на фиг.3 - механизм изменения угла наклона дисковых рабочих органов, вид Б, данный на фиг.1; на фиг.4 - поперечный разрез формируемой предлагаемым орудием для противоэрозионной обработки почвы стерневой кулисы.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы состоит из рамы 1, опорного колеса 2, плужных корпусов 3 и корпусов 4 и 5 с укороченными отвалами, установленными на брусе рамы 1, несущего элемента 6 дисковой батареи, расположенного в поворотных осях 7 под углом β 8 к брусу рамы 1, механизмов поворота 9 несущего элемента 6, при этом на несущем элементе 6 установлены дисковые рабочие органы 10 на стойках 11, шарнирно соединенных с несущим элементом 6 посредством осей 12. Каждый дисковый рабочий орган 10 имеет механизм, регулирующий глубину обработки почвы, включающий в себя упорную пластину 13, болт с контргайкой 14, а также нажимную штангу 15 с регулировочными отверстиями 16, расположенными в нижней ее части и пружины сжатия 17. Сверху несущего элемента 6 предусмотрены кронштейны 18 крепления нажимной штанги 15. Угол наклона γ 19 дисковых рабочих органов 10 в вертикальной плоскости, в сторону противоположную движения агрегата, регулируется механизмами поворота 9 несущего элемента 6.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы работает следующим образом. При движении агрегата производится вспашка почвы плужными корпусами 3, 4 и 5, одновременно с этим дисковые рабочие органы 10 подрезают верхний слой почвы и пожнивные остатки, транспортируют подрезанную массу от одного дискового рабочего органа 10 к другому, укладывая ее напротив предпоследнего корпуса 4 с укороченным отвалом. При транспортировке подрезанной массы происходит частичная сепарация почвы в междисковое пространство за счет колебания дисковых рабочих органов 10 относительно друг друга и ворошения массы. Предпоследний корпус 4 с укороченным отвалом сдвигает уложенную подрезанную массу в открытую борозду, образованную впереди идущим корпусом 3, и частично присыпает ее почвой. В дальнейшем последний корпус 5 с укороченным отвалом окончательно формирует из подрезанной массы стерневую кулису 20, также частично присыпая ее почвой, при этом стерневая кулиса 20 получается частично заделанной в почву, а частично расположенной на поверхности поля за один проход агрегата.

При работе предлагаемого орудия для противоэрозионной обработки почвы в условиях низкой влажности и высокой твердости почвы усилия пружин 17 при вертикальном расположении дисковых рабочих органов 10 становится недостаточным для надежного подрезания стерни и заглубления дисков 10 в почву. Для лучшего протекания технологического процесса и заглубления дисковых рабочих органов 10 в почву задается угол их наклона γ 19 в вертикальной плоскости, в сторону, противоположную направлению движения. Это достигается поворотом несущего элемента 6 дисковой батареи в поворотных осях 7 с помощью механизмов поворота 9 несущего элемента 6.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы по сравнению с прототипом позволяет повысить противоэрозионную устойчивость пашни при снижении энергоемкости орудия.

Формула изобретения

Орудие для противоэрозионной обработки почвы, содержащее раму с опорным колесом и брусом, расположенным под углом к продольной оси, на котором закреплены плужные корпуса, и дисковую батарею, имеющую размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами, каждый из которых шарнирно установлен на несущем элементе посредством стойки, соединенной с несущим элементом пружиной, отличающееся тем, что два последних, по ходу движения орудия, плужных корпуса имеют укороченные отвалы, перед которыми расположен под углом к брусу с плужными корпусами несущий элемент с дисковыми рабочими органами, причем несущий элемент с дисковыми рабочими органами установлен в поворотных осях и имеет возможность изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, а также тем, что каждый дисковый рабочий орган, шарнирно установленный на несущем элементе посредством стойки, соединен с несущим элементом нажимной штангой и пружиной, расположенными в верхней части стоек.