Результат интеллектуальной деятельности: ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ МАШИНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к почвообрабатывающим машинам.

Известны почвообрабатывающие машины, содержащие раму, прицепное или навесное устройство, опорные колеса, рабочие органы в виде дисковых секций, присоединенных к брусьям и имеющих гидравлический механизм их подъема. Так устроены лущильники ЛДГ-5А, ЛДГ-10А, ЛДГ-15А, ЛДГ-20. Диски батарей установлены на осях, имеют круглую в виде части сферы форму. Угол атаки изменяется при помощи изменения длины тяг, соединяющих раму с брусом батарей. Дисковые борозды БДН-3, БДТ-3, БДТ-7, БД-10 и другие имеют рабочий орган в виде стального заостренного сферического диска со сплошной или вырезной режущей кромкой. Угол атаки дисковых борон изменяют в пределах 10-25 градусов изменением положения бруса секции на боковом брусе [Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2003. - с.63-71].

Недостатком этих почвообрабатывающих машин является то, что они не имеют активного привода рабочих органов, невозможность изменения угла атаки во время обработки почвы без остановки агрегата, невозможность существенного уменьшения ширины почвообрабатывающей машины в транспортном положении.

Известна также ротационная почвообрабатывающая машина, состоящая из рамы и ротационных рабочих органов, установленных на двух симметричных относительно продольной оси машины горизонтальных валах, которые приводятся во вращение гидромоторами, связанными гидролиниями на входе с дросселем [А.С. СССР №1186094 - Ротационная почвообрабатывающая машина, 1985].

Недостатком этой почвообрабатывающей машины является то, что рабочие органы не копируют рельеф почвы ввиду жесткого закрепления их на раме, нет уменьшения ширины машины в транспортном положении, установка гидромоторов на валу рабочих органов ограничивает глубину обработки почвы.

Известен также рабочий орган почвообрабатывающего орудия, который содержит вал с лопастями, каждая из которых имеет прямолинейную и эллиптическую режущие кромки и установлены с поворотом вокруг вала на 90° относительно смежной лопасти. [А.С. СССР №1641206 - Рабочий орган почвообрабатывающего орудия,

1991].

Недостатком известного рабочего органа является неустойчивая работа на склонах из-за поперечных сил и динамических нагрузок, возникающих при работе орудия.

Целью изобретения является усовершенствование привода рабочих органов, возможность изменения угла атаки во время движения агрегата, значительное уменьшение ширины почвообрабатывающей машины в транспортном положении.

Это достигается тем, что почвообрабатывающая машина, содержащая раму с навесным устройством и опорными колесами, два симметрично установленных ротационных рабочих органа с эллиптическими плоскими, сферическими или коническими сплошными или вырезными дисками, концы которых при помощи тяг соединены с рамой, имеющие гидравлический привод от гидромоторов. Диски рабочих органов приварены к полому барабану и установлены с поворотом вокруг него по 45° относительно смежной лопасти, внутри которого на неподвижной опоре в виде швеллера с узкими полками установлен гидромотор с ведущей шестерней, находящей в зацеплении с зубчатым колесом с внутренними зубьями, жестко связанным с барабаном, причем в наружном торце барабана выполнен подшипниковый узел с цапфой, приваренной к опоре, внутренний торец закрыт неподвижным диском, по периметру которого установлены шарики или ролики, и соединение внутренних торцов барабанов с рамой машины выполнено шарнирно с возможностью поворота по горизонтали и вертикали. На концах тяг выполнены шарниры Кардано или петли из троса, а передние концы тяг связаны с осью, передвигающейся по направляющей в рамном брусе при помощи гидроцилиндра. На вертикальной стойке рамы установлен гидромотор со сдвоенным шкивом для тросов, концы которых соединены с вертикальными рычагами на цапфах рабочих органов.

На фиг.1 изображена почвообрабатывающая машина (вид сбоку); на фиг.2 - вид машины сверху; на фиг.3 - вид машины сзади в транспортном положении; на фиг.4 - поперечный разрез рабочего органа машины; на фиг.5 - разрез А-А с фиг.4; на фиг.6 - вид Б привода рабочего органа с фиг.4.

Машина состоит из рамы в виде продольного бруса 1, в передней части которого выполнено навесное устройство 2, в задней - симметрично установлены шарнирно к раме два рабочих органа 3, к полым барабанам 4 которых приварены диски 5 эллиптической формы, концы рабочих органов 3 при помощи тяг 6 связаны с рамой. На брусе рамы установлены гидроцилиндр 7, шток 8 которого связан с концами штанг при помощи пальца 9, который может перемещаться в продольной направляющей 10 бруса. Штанги на концах имеют шарниры Кардано 11 или петли из троса. Рама опирается на два колеса 12, положение которых по высоте можно регулировать штурвалом 13. В задней части бруса 1 установлена вертикальная стойка 14, на горизонтальной площадке 15 которой установлен гидромотор 16 со сдвоенным шкивом 17 для наматывания - разматывания тросов 18, которые связанны с вертикальными рычагами 19 рабочих органов 3. На конце бруса сзади установлен стрельчатый рыхлитель 20. Внутри полого барабана 4 ниже оси расположено неподвижное основание 21 в виде швеллера с узкими полками, наружный конец которого имеет цапфу 22 с подшипником 23 и рычагом 19, а внутренний конец - кронштейн 24 с горизонтальными отверстиями для пальца 25, связывающего при помощи вилки 26 продольный брус 1 со шкворнем 27, относительно которого поворачиваются рабочие органы по горизонтали. Шкворень 27 продет сквозь отверстие бруса 1 проушины вилки 26 и рычага 28 другой половины рабочего органа. Привод во вращение барабана с дисками осуществлен гидромотором 29, установленным внутри барабана, через шестерню 30 и зубчатое колесо 31 с внутренним зубьями, закрепленное жестко внутри барабана. Внутренней опорой барабана является диск 32, жестко связанный с основанием 21. Между направляющей 33 барабана и диском 32 установлены шарики 34 или ролики.

Агрегат с почвообрабатывающей машиной с ротационными рабочими органами работает следующим образом.

В начале загона с помощью гидромотора 16 и тросов 18 опускают рабочие органы 3 на почву и при помощи опорных колес 12 устанавливают необходимую глубину обработки почвы. Предварительный угол атаки регулируется при помощи гидроцилиндра 7 подтягиванием тягой 6 концов рабочих органов. Далее включают гидромоторы 29, которые приводят во вращение рабочие органы 3. При движении агрегата диски 5, вращаясь, осуществляют крошение почвы. В связи с тем, что рабочие органы 3 не жестко связаны с тягами, то они осуществляют копирование рельефа почвы, что позволяет обрабатывать почву на склонах. Регулирование частоты вращения гидромоторов 16, 29 осуществляется дросселями. При обработке почвы между почвообрабатвывающими орудиями 3 остается необработанная поверхность, которая рыхлится стрельчатой лапой 20. Угол атаки изменяется гидроцилиндром 7. После подъема гидромотором 16 концов рабочих органов 3 вверх, их скрепляют жесткой скобой и гидросистемой поднимают почвообрабатывающую машину в транспортное положение.

Подъем рабочих органов 3 вверх в транспортное положение позволяет значительно уменьшить ширину агрегата. К полым барабанам 4 приварены диски эллиптической формы, которые работают в ведущем режиме, создающие толкающее усилие, при этом снижается буксование. В результате использования такой почвообрабатывающей машины в процессе обработки почвы снижается энергоемкость процесса, повышается производительность, а также снижается стоимость обработки почвы на единицу обрабатываемой площади. Применение эллиптических рабочих органов с активным приводом позволяет получить шероховатый неуплотненный подслой, что значительно увеличивает влагоемкость и фильтрационные свойства почвы.