Результат интеллектуальной деятельности: МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ПОЧВООБРАБОТКИ

Изобретение относится к области сельхозмашиностроения, в частности к устройствам для основной (сплошной) обработки почвы с применением отвальной и безотвальной системы, в том числе и на полях с множеством участков, не пропускающих влагу атмосферных осадков.

Известен оборотный плуг ПНО-4-30, используемый для гладкой вспашки почв с удельным сопротивлением 0,09 МПа на глубину 22 см (см. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. / Учебник для высших учебных заведений. - М.: Колос С, 2004, с.38-40), снабженный симметричной рамой, поворачивающейся относительно продольной горизонтальной оси на угол 180° под воздействием механизма поворота. На раме установлены парами правооборачивающие и левооборачивающие корпусы, снабженные вертикальными ножами, углоснимами и перьями. Пар корпусов может быть три или четыре. Корпус гидроцилиндра закреплен шарнирно на кронштейне навески, а его шток кинематически связан со звеньями механизма поворота.

Недостатками плуга являются отсутствие универсальности, высокая материалоемкость, низкая производительность, высокие затраты моторного топлива.

Известно также устройство для безотвальной обработки почвы (патент РФ №2468558). Устройство содержит сварную двухбрусную раму, снабженную системой навески, опорными элементами, расставленными в шахматном порядке рабочими органами. Рабочие органы имеют стойки с загнутым концом с долотами и лапами. Долота имеют заточку и напайку из металлокерамического сплава. Стойки с загнутыми концами изготовлены в виде цельной детали из трубы круглого сечения диаметром 90-95 мм и имеют косой срез. Долота изготовлены в виде эллиптических пластин с двумя серьговидными кронштейнами, накрывающими косой срез загнутого конца стойки и закрепленными с помощью пальца. Сзади изгиба стойки жестко установлены два плоских кронштейна, между которыми вставлен кронштейн, жестко соединенный с лапой. Лапа выполнена полукруглой, с верхней заточкой и имеет ворошители в виде полосок металла, вырезанных частично в торце задней части лапы и отогнутых на угол 40-50°.

К недостаткам можно отнести отсутствие возможности оборота пласта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является почвообрабатывающее орудие (см. патент РФ №2399177), содержащее раму со смонтированными на ней стойками. Каждая стойка имеет башмак с накладным долотом и пару подрезающих крыльев, крепящихся к стойке парой болтов. В одно из крепежных отверстий пары подрезающих крыльев вставлены втулки, имеющие эксцентриковое смещение. Величина эксцентрика определяется возможностью установки крыльев на минимальный и максимальный угол крошения при противоположном их развороте. Пара подрезающих крыльев имеет возможность дискретного перемещения по высоте вдоль стойки по соответствующим отверстиям. В орудии предусмотрена возможность совместной установки пары подрезающих крыльев и отвала над ними.

Однако недостатками данного орудия являются то, нет возможности осуществить гладкую отвальную вспашку, необходимость съема отвала для выполнения глубокой обработки, подрезающих крыльев, т.е. разукомплектование и возможность их потери.

Техническим результатом является расширение технологических и функциональных возможностей, а также снижение затрат энергии, повышение эксплуатационной надежности.

Технический результат достигается тем, что в многофункциональном средстве для почвообработки, включающем оснащенную опорными регулируемыми по высоте колесами навесную раму, содержащую неподвижный расположенный под углом к направлению движения брус с закрепленными рабочими органами в виде стоек с накладными долотами и подрезающих с заточкой съемных плоскорежущих крыльев, устанавливаемых на разной высоте, и отвалов, согласно изобретению спереди на неподвижном брусе закреплены в цилиндрических кронштейнах чизели, выполненные из трубы круглого сечения диаметром 90-95 мм с закругленным концом, с косым срезом, с долотами в виде эллиптических пластин с напайками из металлокерамического сплава, а сзади по ходу движения закреплены в цилиндрических подшипниковых узлах консольные валы, дополнительно оснащенные опорами, фиксируемыми посредством пластинчатых и цилиндрических кронштейнов на стойках чизелей, и также оснащены под брусом приваренным отвалом, который выполнен в виде вертикальной трапецеидальной пластины, оснащенной в верхней части симметрично закрепленными закругленными крыльями, а в нижней и средней части отверстиями для крепления болтами съемных подрезающих полулап, имеющих форму полудисков, при этом консольные валы с отвалами имеют возможность поворота при помощи привода, содержащего установленную на краю бруса площадку с электродвигателем, червячным с концевыми переключателями редуктором, и вала с элементами червячной передачи вращения зубчатых колес, жестко установленных в верхней части консольных валов.

Новыми элементами являются то, что спереди на неподвижном брусе закреплены в цилиндрических кронштейнах чизели, выполненные из трубы круглого сечения диаметром 90-95 мм с закругленным концом, с косым срезом, с долотами в виде эллиптических пластин с напайками из металлокерамического сплава, а сзади по ходу движения закреплены в цилиндрических подшипниковых узлах консольные валы, которые дополнительно оснащены опорами, фиксируемыми посредством пластинчатых и цилиндрических кронштейнов на стойках чизелей, и также оснащены под брусом приваренным отвалом, который выполнен в виде вертикальной трапецеидальной пластины, оснащенной в верхней части симметрично закрепленными закругленными крыльями, а в нижней и средней части отверстиями для крепления болтами съемных подрезающих полулап, имеющих форму полудисков, при этом консольные валы с отвалами имеют возможность поворота при помощи привода, содержащего установленную на краю бруса площадку с электродвигателем, червячным с концевыми переключателями редуктором, и вала с элементами червячной передачи вращения зубчатых колес, жестко установленных в верхней части консольного вала.

Новизной является возможность выполнения гладкой пахоты и различных видов плоскорезной обработки за счет конструкции отвала в виде пластины, оснащенной сверху двумя симметрично размещенными с загнутыми по кругу крыльями, а снизу дисковыми полулапами и электропривода с червячными парами (в редукторе и при кинематической связи вал с червячным элементом и зубчатое колесо), обеспечивающими установку отвала при безотвальной обработке почвы по ходу движения, а при отвальной обработке, под углом, например, 135° к направлению движения в одну сторону, и под углом 225° после поворота и перемещения в другую сторону, причем угол установки отвала в зависимости от структуры и состава почвы можно регулировать при помощи перестановки концевых переключателей в редукторе, например 130-230° или 140-220°, новизной является также защита от поворота отвала под действием сопротивления почвы, которая обеспечивается благодаря червячным соединениям, новизной является также то, что при безотвальной обработке полулапы переустанавливаются в другое положение вверх по пластине отвала.

Многофункциональное средство для почвообработки схематично представлено на чертежах: на Фиг.1 - вид сверху устройства при безотвальном рыхлении, на Фиг.2 - сечение А-А, на Фиг.3 - сечение Б-Б, на Фиг.4 - вид сверху устройства при отвальной почвообработке при движении в одном направлении (по стрелке), Фиг.5 - вид сверху устройства при движении после поворота.

Многофункциональное средство для почвообработки содержит сварную раму 1 с системой навески 2 и опорными регулируемыми по высоте колесами 3. Рама 1 содержит неподвижный расположенный под углом к направлению движения брус 4. Спереди на неподвижном брусе 4 закреплены в цилиндрических кронштейнах 5 чизели, содержащие стойки 6, выполненные из трубы круглого сечения диаметром 90-95 мм с закругленным концом, с косым срезом и долота 7 в виде эллиптических пластин с напайками из металлокерамического сплава, а сзади по ходу движения закреплены в цилиндрических подшипниковых узлах 8 без возможности перемещения по вертикали консольные валы 9, которые дополнительно оснащены опорами 10, фиксируемыми посредством пластинчатых 11 и цилиндрических кронштейнов 12 на стойках 6 чизелей. Консольные валы 9 оснащены под брусом 4 приваренным отвалом, который выполнен в виде вертикальной трапецеидальной пластины 13, оснащенной в верхней части симметрично закрепленными закругленными крыльями 14 и 15, а в нижней и средней части отверстиями 16 для крепления болтами съемных подрезающих полулап 17, имеющих форму полудисков. Консольные валы 9 с отвалами имеют жестко установленные в верхней части зубчатые колеса 18, кинематически связанные с валом 19 посредством червячных элементов 20. Вал 19, в свою очередь, кинематически связан с приводом 21, в качестве которого применен механизм электрический однооборотный типа МЭО-250 для запорной арматуры, содержащий синхронный электродвигатель, редуктор червячный с настраиваемыми концевыми переключателями, запитанный от энергосистемы и управляемый из кабины трактора (на схемах не показан) установленный на площадке на краю бруса 4.

Работает устройство следующим образом.

1. При необходимости глубокой обработки производят следующую настройку. Включают электропривод 21 и посредством поворота вала 19 через червячные элементы 20 и зубчатые колеса 18 устанавливают консольный вал 9 так, чтобы отвал располагался по ходу движения. Затем фиксируют чизель 6 на нужную глубину при помощи регулировки опорных колес 3 или за счет изменения высоты фиксации самого чизеля 6. Полулапы 17 переустанавливают и крепят болтами в верхних отверстиях 16 на трапецеидальной пластине 13.

На поле опускают устройство в рабочее положение и нарезают щели для отвода или накопления влаги.

2. Для поверхностной безотвальной почвообработки полулапы 17 переустанавливают и крепят болтами в нижних отверстиях 16 на трапецеидальной пластине 13, а также регулируют высоту фиксации чизелей 6, причем опору 10 с кронштейнами 11 и 12 отсоединяют и поднимают вверх по стойке, чтобы не было контакта с почвой и фиксируют.

На поле опускают устройство в рабочее положение и производят плоскорезное рыхление.

3. Для выполнения гладкой пахоты при отвальной обработке обеспечивается установка отвала под углом, например, 135° к направлению движения в одну сторону и под углом 225° после поворота и перемещения в другую сторону, причем угол установки отвала в зависимости от структуры и состава почвы можно регулировать при помощи перестановки концевых переключателей в редукторе, например 130-230° или 140-220°. Для этого включают электропривод 21 и посредством поворота вала 19 через червячные элементы 20 и зубчатые колеса 18 устанавливают консольный вал 9 так, чтобы отвал располагался под углом к направлению движения. Консольный вал 9 размещается на опоре 10, которая для этого зафиксирована с помощью кронштейнов 11, 12 и стойки чизеля 6. Полулапы 17 установлены и закреплены болтами в нижних отверстиях 16 на трапецеидальной пластине 13.

При движении по полю в одном направлении чизель 6 подрывает пласт, который затем попадает на дисковую полулапу 17, где разрезается и направляется по трапецеидальной пластине на загнутое крыло 14, благодаря чему оборачивается. На поворотной полосе устройство выводится из почвы. Механизатор включает реверс, отвал поворачивается во второе положение, где второй дисковой полулапой 17, другой стороной пластины 13 и загнутым крылом 15 обеспечится рыхление с оборотом пласта без свалов и развалов.

Защита от поворота отвала под действием сопротивления почвы обеспечивается благодаря червячным кинематическим соединениям.

Таким образом у многофункционального средства для почвообработки расширены технологические возможности, а благодаря применению чизеля 6 в виде эллиптического долота 7, подрезающих полулап 17 в виде полудисков снижаются затраты энергии и повышается эксплуатационная надежность.