ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ ФРЕЗА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности может быть использовано для обработки участков с неровным рельефом и засоренных твердыми и древовидными включениями.

Известна почвообрабатывающая фреза, содержащая фрезбарабан с защитным кожухом и выравнивателем, состоящим из боковин, соединенных между собой планками (А.с. СССР №1771550, А01В 33/15. Опубл. 30.10.92. Бюл. №40). При работе известное устройство посредством пружинно-поводковой системы и планок обеспечивает равномерное выравнивание почвы после ее обработки.

Вместе с тем известное устройство не обеспечивает размельчения твердых почвенных включений и корневищ растений, что затрудняет последующие технологические операции по высаживанию или посеву культурных растений. Кроме этого, большая часть твердых почвенных включений и корневищ растений после работы известного устройства располагается на поверхности обработанного участка поля, что также препятствует последующим работам.

Известен роторный рабочий орган для измельчения почвы, включающий вал с несущими дисками, к которым измельчающие элементы-ножи присоединены посредством упругих элементов (Патент РФ 2214077, А01В 33/10, опубл. 20.10.03).

В известном устройстве за счет автоколебаний увеличивается энергия удара измельчающих элементов о почву. Кроме этого, предложены разные варианты направлений колебаний упругих элементов. Однако применение упругих элементов не обеспечит значительного увеличения сил рыхления, так как потенциальная энергия их весьма мала (ограничены длины и сечения упругого элемента), что, в конечном счете, не обеспечивает эффективного разрушения твердых почвенных включений и корневищ растений. При этом последние, располагаясь на поверхности обработанного участка поля, будут препятствовать проведению очередных технологических операций.

Вместе с тем известно, что обработка участков почвы фрезой, в конечном счете, производится для создания благоприятных условий для последующей высадки деревьев либо злаковых культур. При этом оптимальными условиями для прорастания, например, зерновки злака считается, когда зерновка укладывается на более плотный слой почвы (ложе), выполненный внизу, а сверху покрывается взрыхленной почвой. Тогда через взрыхленный верхний слой зародыш зерновки хорошо прогревается воздухом, а по капиллярам нижнего плотного слоя поступает необходимая влага. Известный роторный рабочий орган не обеспечивает в результате рыхления получения более плотных нижних слоев почвы и более рыхлых верхних, так как производит равномерное рыхление по всему слою. Причем в верхних слоях обработанной почвы остаются твердые почвенные включения и остатки корневищ растений.

Предлагаемое устройство устраняет вышеотмеченные недостатки и обеспечивает образование нижнего уплотненного слоя почвы и однородного рыхлого верхнего слоя в результате механической обработки. С этой целью почвообрабатывающая фреза, имеющая рабочий орган фрезбарабан с несущими дисками и измельчительные элементы-ножи, также имеющая навесную систему и соответствующие механизмы привода, также дополнительно снабжена специальными разделительными пальцами, закрепленными на почвоуплотняющих пластинах. При этом разделительные пальцы помещены между несущими дисками, что обеспечивает возможность сепарации и укладывания твердых почвенных включений вместе с корневищами растений в нижние слои почвы. Помимо этого, предлагаемая почвообрабатывающая фреза снабжена кривошипами на механизмах привода рабочего органа фрезбарабана, а разделительные пальцы с почвоуплотняющей пластиной закреплены на качающихся стойках, которые установлены с помощью шарниров. Качающиеся стойки посредством шатунов соединены с кривошипами, что, в конечном счете, обеспечивает возможность более интенсивно уплотнять нижний слой почвы, создавая благоприятные условия впоследствии для прорастания культурных растений.

На чертежах изображена предлагаемая почвообрабатывающая фреза, где на фиг. 1 показан вид сбоку, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - отдельно показан разделительный палец и на фиг. 4 - технологическая схема работы почвообрабатывающей фрезы.

Почвообрабатывающая фреза имеет рабочий орган фрезбарабан 1 с закрепленными на нем несущими дисками 2, на которых установлены измельчительные элементы-ножи 3. Имеется навесная система 4 для соединения почвообрабатывающей фрезы с трактором (последний условно на чертеже не показан) и механизмы привода 5 рабочего органа фрезбарабана 1. Между несущими дисками 2 с измельчительными элементами 3 помещены разделительные пальцы 6, закрепленные на почвоуплотняющих пластинах 7. Почвоуплотняющие пластины 7 присоединены к качающимся стойкам 8. Качающиеся стойки 8, в свою очередь, установлены с помощью шарниров 9. Механизмы привода 5 рабочего органа фрезбарабана 1 имеют кривошипы 10, соединенные с качающейся стойкой 8 посредством шатунов 11.

При работе почвообрабатывающей фрезы механизмы привода 5 обеспечивают передачу вращения от вала отбора мощности трактора (на чертеже вал отбора мощности и трактор условно не показаны) рабочему органу фрезбарабану 1 с закрепленными на нем несущим дискам 2 с измельчительными элементами-ножами 3 (см. направление вращения ω на фиг. 1). Измельчительные элементы-ножи 3 увлекают по направлению своего вращения ω почвенную массу с твердыми и древовидными включениями (см. фиг. 4). При этом разделительные пальцы 6, помещенные между несущими дисками 2 с измельчительными элементами 3, препятствуют выносу на поверхность обработанного поля твердых и древовидных включений. Расстояния или промежутки между разделительными пальцами 6 и несущими дисками 2 весьма ограничены для прохождения между ними крупных твердых и древовидных включений. Последние, таким образом, остаются внизу и перемещаются под почвоуплотняющую пластину 7 при поступательном движении по полю почвообрабатывающей фрезы. Происходит сепарация, то есть измельченные и взрыхленные части почвенной массы проходят между разделительных пальцев 6 и несущих дисков 2 и попадают на поверхность обработанного участка поля. Твердые и древовидные включения, в свою очередь, не проходят в промежутках между разделительными пальцами 6 и несущими дисками 2 и попадают вниз под почвоуплотняющую пластину 7. Почвоуплотняющие пластины 7 присоединены к качающимся стойкам 8, которые совершают колебательные движения (см. фиг. 1 - положения почвоуплотняющей пластины 7 в направлениях V₁ и V₂). Колебательные движения качающейся стойки 8 на шарнире 9 осуществляются за счет кривошипов 10, установленных на механизмах привода 5. Вращение кривошипов 10 и возвратно-поступательные движения присоединенных к ним шатунов 11 (см. i₁ и i₂ фиг. 1) обеспечивают колебания качающимся стойкам 8, тем самым уплотняя нижние слои обрабатываемой почвы и располагая там твердые и древовидные почвенные включения.