Устройство для обработки почвы

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2337514
Дата публикации: 
Понедельник, Ноябрь 10, 2008
Начало действия патента: 
Понедельник, Февраль 19, 2007

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться в комбинированных почвообрабатывающих и посевных машинах. Устройство для обработки почвы содержит два ряда расположенных под углом атаки дисков (1, 3, фиг.1), плоскорежущие рабочие органы (2), расположенные за дисками переднего ряда (1) по линиям их хода и катки (5). Рабочие органы закреплены на раме (6). Диски заднего ряда (2) установлены между линиями хода дисков переднего ряда (1). Диски (3) заднего ряда оснащены дискретно расположенными на их периферии рабочими элементами (4). Кроме того, расстояние между рядами дисков (1, 3) определяется по зависимости L<B/2tgα, где L - расстояние между рядами дисков; В - расстояние между дисками в ряду; α - угол атаки (угол установки диска к направлению движения устройства). Применение предлагаемого устройства позволяет осуществить качественную обработку почвы, обеспечивающую накопление и сохранение влаги, защиту от эрозии и снижение энергоемкости процесса обработки почвы путем увеличения степени крошения почвенных глыб и снижения тягового сопротивления устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.


Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться в комбинированных почвообрабатывающих и посевных машинах.

Известно устройство для обработки почвы, содержащее раму и боковые брусья с установленными на них дисковыми рабочими органами и стрельчатыми лапами (патент РФ №2129348 А01В 49/02, 1999 г.).

Недостатком известного устройства является то, что при мелкой обработке после прохода стрельчатых лап остаются борозды. Поэтому требуется проведение дополнительных операций по выравниванию и уплотнению почвы. Кроме того, при сплошной обработке почвы дисками на поверхность выносятся влажные слои почвы, что ведет к дополнительным потерям влаги.

Известно принятое за прототип, устройство для обработки почвы, содержащее один ряд батарей вогнутых дисков со сплошными и вырезными лезвиями, три ряда стрельчатых лап и один ряд батарей катков (патент РФ №2202865, А01В 49/02, 2003 г.).

Недостатком известного устройства является неоднократное перемещение стойками стрельчатых лап взрыхленной дисками почвы, что способствует ее распылению, а также ведет к непроизводительным затратам энергии. Кроме этого стрельчатые лапы, установленные на глубину меньшую глубины хода дисков, рыхлят почву без подпора, что ухудшает подрезание сорняков и ведет к дополнительным потерям влаги транспирацией.

Задачей изобретения является повышение качества обработки почвы при одновременном уменьшении энергоемкости процесса обработки путем увеличения степени крошения почвенных пластов и снижения тягового сопротивления устройства.

Это задача решена тем, что в заявленном устройстве для обработки почвы, содержащем установленные под углом атаки диски, плоскорежущие рабочие органы и катки, в отличие от прототипа, диски установлены в два ряда, а плоскорежущие рабочие органы установлены за дисками переднего ряда по линиям их хода, причем диски заднего ряда установлены между линиями хода дисков переднего ряда и оснащены дискретно расположенными на их периферии рабочими элементами.

Установка дисков в два ряда, дискретное расположение рабочих элементов дисков заднего ряда и расположение плоскорежущих рабочих органов за дисками переднего ряда по линиям их хода в совокупности с другими указанными признаками всегда обеспечивает дополнительное крошение почвенных пластов, сходящих с плоскорежущих рабочих органов и дисков переднего ряда. При этом плоскорежущие рабочие органы рыхлят почву до падения на поверхность поля пластов почвы, сходящих с дисков переднего ряда, что исключает непроизводительное перемещение почвы и снижает распыление и тяговое сопротивление устройства. Кроме того, стойки плоскорежущих рабочих органов движутся по открытым бороздкам, образованным передними дисками, что также снижает тяговое сопротивление. Следовательно, названная новая совокупность общих существенных признаков заявленного устройства во всех случаях его реализации обеспечивает достижение технического результата, указанного в задаче изобретения.

Кроме того, в частном случае, расстояние между рядами дисков определяется по зависимости L<B/2tgα,

где L - расстояние между рядами дисков;

В - расстояние между дисками в ряду;

α - угол атаки (угол установки диска к направлению движения устройства).

При обработке сухой переуплотненной почвы невозможно обеспечить качественного дробления почвенных глыб пассивными рабочими органами во всем диапазоне рабочих скоростей движения устройства. Для разрушения более прочных и крупных комков необходимо увеличить скорость деформации. Это становится возможным при установке рядов дисков на расстояние, меньшее B/2tgα.

Установка дисков в два ряда на расстоянии между ними, меньшем B/2tgα, и дискретное расположение рабочих элементов дисков заднего ряда, обуславливает ударный характер воздействия на почвенные пласты, сходящие с дисков переднего ряда. При этом скорость воздействия, за счет сложения направленных навстречу друг другу составляющих скорости схода пластов с дисков переднего ряда и окружной скорости рабочих элементов дисков заднего ряда, увеличивается в 1,5-2 раза, а степень крошения в 4-8 раз. При установке рядов дисков на расстояние, большее B/2tgα, траектории движения пластов не пересекают плоскости дисков заднего ряда, и дробления почвенных пластов не происходит.

Предлагаемое изобретение поясняется схемами. На фиг.1 показано заявленное устройство - вид сверху, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - вид Б фиг.1, на фиг.4 - расчетная схема для определения предельного расстояния между рядами дисков, где Va - направление движения устройства; Vп - вектор скорости схода пласта почвы с диска.

Устройство (фиг.1-3) содержит ряд передних дисков 1, ряд плоскорежущих рабочих органов 2, ряд задних дисков 3 с дискретно расположенными на их периферии рабочими элементами 4 и катки 5. Указанные рабочие органы последовательно установлены на раме 6. Плоскорежущие рабочие органы 2 установлены за каждым из дисков 1 переднего ряда по линии их хода (фиг.4). Диски 3 заднего ряда установлены между линиями хода дисков 1 переднего ряда.

Устройство работает следующим образом. Передним рядом установленных под углом атаки дисков 1 нарезаются бороздки. Установленные за дисками 1 по линии их хода плоскорежущие рабочие органы 2, стойки которых движутся по нарезанным бороздкам, рыхлят полосы с образованием ровного дна борозды. Плоскорежущие рабочие органы 2 рыхлят почву до падения на поверхность поля пластов почвы, сходящих с дисков 1, что исключает их перемещение, снижает распыление почвы и тяговое сопротивление устройства. Кроме того, расположение стоек плоскорежущих рабочих органов 2 по линиям хода передних дисков 1 исключает нависание на них растительных остатков и предотвращает забивание устройства. Диски заднего ряда 3 рыхлят полосы, необработанные впередиидущими рабочими органами и дробят почвенные пласты, сходящие с дисков 1 и плоскорежущих рабочих органов 2. Одновременно, перемещая часть почвы в продольно поперечном направлении, диски 3 засыпают борозды, образованные впередиидущими рабочими органами 1, 2. Дискретное расположение рабочих элементов 4 на дисках 3 (фиг.2, 3) обеспечивает образование ячеек на дне обрабатываемой полосы. Заполненные рыхлой комковатой почвой ячейки способствуют накоплению влаги и снижают вероятность развития эрозионных процессов. Вращающиеся со скольжением рабочие органы катков 5 погружаются в почву на установленную глубину, уплотняют нижележащий слой почвы и одновременно перемещают верхний слой почвы в продольно поперечном направлении, завершая процесс выравнивания поверхности поля. При перемещении почвы часть ее пересыпается через рабочие органы катков, при этом мелкие частицы почвы просыпаются вниз на уплотненный слой, а крупные остаются на поверхности. Одновременно происходит захват сорняков и растительных остатков рабочими органами катков и вынос их на поверхность. Верхний слой почвы, сформированный из комков почвы и растительных остатков, снижает испарение влаги и повышает эрозионную устойчивость почвы.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществить качественную обработку почвы, обеспечивающую накопление и сохранение влаги, защиту от эрозии и снизить энергоемкость процесса обработки почвы.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки почвы, содержащее установленные под углом атаки диски, плоскорежущие рабочие органы и катки, отличающееся тем, что диски установлены в два ряда, а плоскорежущие рабочие органы расположены за дисками переднего ряда по линиям их хода, причем диски заднего ряда установлены между линиями хода дисков переднего ряда и оснащены дискретно расположенными на их периферии рабочими элементами.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между рядами дисков определяется по зависимости L<B/2tgα,

где L - расстояние между рядами дисков, мм;

В - расстояние между дисками в ряду, мм;

α - угол атаки, град.