Результат интеллектуальной деятельности: Культиватор-глубокорыхлитель

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к орудиям, предназначенным для основной безотвальной обработки почвы.

Известен комбинированный рыхлитель почвы, содержащий раму и закрепленные на ней чизельные лапы и рыхлящие рабочие органы, расположенные в одной горизонтальной плоскости резания (Авторское свидетельство SU №1690558, МПК А01В 49/02, 1991).

Недостатком известной конструкции является некачественная обработка почвы: неравномерная структура и увеличенная комковатость, поскольку рабочие органы подрезают и деформируют пласт почвы большой толщины.

Наиболее близким техническим решением к предложенному устройству является культиватор-глубокорыхлитель, содержащий сницу, соединенную шарнирно с рамой, на которой установлены опорные колеса с механизмами регулировки глубины, транспортные колеса, стрельчатые лапы, рыхлители и расположенные с возможностью регулировки по высоте зубовые пружинные бороны. Рыхлитель в виде стойки закреплен на раме с возможностью смещения, стрельчатая лапа установлена на рыхлителе с возможностью демонтажа, при этом рыхлитель выполнен дугообразной формы с заостренной кромкой (Патент РФ №161415, МПК А01В 49/02, 2016).

Недостатком известной конструкции является повышенный расход горючего за счет того, что рыхлитель, вогнутый в противоположную сторону движения агрегата, увеличивает нагрузку на центральную ее часть, там, где наибольшей изгиб поверхности, а также некачественная обработка почвы.

Технической задачей изобретения является повышение качества обработки почвы, снижение нагрузки на поверхности рыхлителя и экономия топлива.

Поставленная техническая задача достигается тем, что у культиватора-глубокорыхлителя, включающего сницу с гидроцилиндром, соединенную шарнирно с секционными рамами, на которой установлены опорные колеса с механизмами регулировки глубины, транспортные колеса, стойки, стрельчатые лапы, рыхлители, и расположенные с возможностью регулировки по высоте зубовые пружинные бороны, согласно изобретению рыхлитель выполнен в виде саблевидной стойки с выпуклостью по направлению движения агрегата с заостренной кромкой и углом заточки 8…10°, на конце рыхлителя закреплено с возможностью демонтажа долото с углом атаки 12…15°, соотношение толщины рыхлителя к ширине долота и ширине рыхлителя определено условием 1:2:5.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен культиватор-глубокорыхлитель, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сзади в транспортном положении; на фиг. 4 - саблевидный глубокорыхлитель с долотом на конце.

Культиватор-глубокорыхлитель содержит сницу 1 с гидроцилиндром 2, секционные рамы 3 и 4, опорное колесо 5, рыхлитель 6 в виде стойки с долотом 7 на конце, стрельчатые лапы 8, установленные на рыхлителе 6 в два ряда, транспортное колесо 9, зубовые пружинные бороны 10, гидроцилиндр 11 регулировки глубины обработки почвы и гидроцилиндр 12 разворота транспортных колес, раму заднюю 13, гидроцилиндр 14 для поднятия боковой секции.

Рыхлитель 6 выполнен в виде саблевидной стойки с выпуклостью по направлению движения агрегата с углом заточки в 8…10°.

На конце рыхлителя 6 закреплено с возможностью демонтажа долото 7 с углом атаки 12…15°, соотношение толщины рыхлителя 6 к ширине долота 7 и ширине рыхлителя 6 определены условием 1:2:5.

Экспериментально установлен угол заточки в 8…10°. Если угол будет менее 8°, то рабочая кромка рыхлителя будет интенсивно изнашиваться, а если более 10° - то возрастет нагрузка на него. Аналогично установлен угол атаки долота 7. Соотношение 1:2:5 было установлено по следующему соображению: толщина долота 7 вдвое больше толщины рыхлителя 6 обеспечивает увеличение возможности в самой нижней зоне обработки почвы накопления влаги, что так необходимо для корневой системы растения. А соотношение толщины рыхлителя 6 к его ширине было установлено из соображения устойчивости рыхлителя 6 в процессе работы и с учетом экономии метала и топлива.

Культиватор-глубокорыхлитель работает следующим образом.

При движении культиватора-глубокорыхлителя стрельчатые лапы 8 первого ряда подрезают сорные растения и крошат верхний слой почвы. Рыхлители 6 с долотом 7 на конце, разрушают уплотненные нижние слои почвы. Стрельчатые лапы 8 и рыхлители 6 второго ряда разравнивают гребни, образовавшиеся в промежутках между лапами 8 первого ряда, и полностью подрезают сорные растения с одновременным рыхлением почвы. Следующие за стрельчатыми лапами 8 зубовые пружинные бороны 10 производят дополнительное крошение почвы, распределяют солому по поверхности поля и формируют влагосберегающую прослойку. В конце гона с помощью гидросистемы раздвигается гидроцилиндр 12 и поворачивает коленчатую ось транспортных колес 9, а гидроцилиндр 2 опускает и фиксирует сницу 1, культиватор выглубляется, а после разворота вновь опускается в исходное положение, и процесс продолжается.

Изменение глубины обработки осуществляется переустановкой опорных 5 и транспортных колес 9 с помощью механизмов регулировки глубины.

При транспортировке культиватора-глубокорыхлителя по дорогам для уменьшения его ширины с помощью гидросистемы секционных рам 4 поднимаются гидроцилиндрами 14.

Представленная компоновка рабочих органов: стрельчатые лапы 8 с рыхлителями 6 с долотом 7 на конце и зубовые пружинные бороны 10 - позволяет использовать культиватор для основной осенней обработки почвы после уборки урожая.

Для весенней предпосевной подготовки почвы и обработки паров в течение лета используется культиватор со снятыми долотами 7 со смещением стойки 6 на раме на нужную глубину культивации с установкой лап 8 с перекрытием. Выполняют сплошную поверхностную обработку, а регулируемые по высоте зубовые пружинные бороны 10 настраивают на вычесывание сорняков. Смещение зубовых пружинных борон 10 на задней раме 13 относительно борон, расположенных на боковых секциях, позволяет обеспечить перекрытие борон и, тем самым, исключить образование гребней на стыке секций.

Установка рыхлителей 6 в виде стоек совместно со стрельчатыми лапами 8 позволяет произвести сплошную поверхностную обработку, полностью подрезать сорные растения, разрыхлить нижний горизонт, выровнять поверхность обработанного поля и улучшить водный и воздушный режим почвы.

Саблевидная формы рыхлителя 6 с выпуклостью по направлению движения агрегата уменьшает нагрузку на него, так как происходит перераспределение нагрузки по всей ее поверхности и, соответственно, сокращаются расходы на горючее.

Заостренная кромка рыхлителя 6 с углом заточки 8…10° разбивает слои почвы по глубине.

Соотношение толщины рыхлителя 5 к ширине долота 6 и рыхлителя 5 - 1:2:5 позволяет качественно разрыхлять почву на максимальной глубине хода глубокорыхлителя.

Возможность многопозиционной установки с шагом 5 см стрельчатой лапы позволяет регулировать глубину культивации верхнего слоя почвы от 5 до 15 см с подрезанием и измельчением почвы и растительных остатков при одновременном проведении глубокого рыхления.

Предлагаемая конструкция более маневренная, двигатель трактора меньше загружается и сокращается расход топлива.

Применение предлагаемой конструкции культиватора-глубокорыхлителя обеспечивает повышение качества обработки почвы, снижение нагрузки на поверхности рыхлителя и экономию топлива.