Результат интеллектуальной деятельности: Универсальное средство для обработки почвы

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к универсальным почвообрабатывающим средствам для осуществления различных операций основной обработки почвы.

Известен патент «Агрегат для безотвальной обработки почвы» (см. патент РФ №2482651), включивший в себя навесную раму с опорными колесами, с установленными на ней рабочими органами в виде стоек, а также с рыхлителями и съемными, в зависимости от способа обработки, лапами. При этом стойки выполнены из ступенчато изогнутых труб с тремя коленами, имеющих срез на конце, под углом 25°. Также устройство имеет закрытое приваренное основание, на котором закреплен рыхлитель в виде пластинчатых долот эллиптической формы, фиксируемых винтами и приваренными сзади двумя пластинчатыми кронштейнами треугольной формы с отверстиями для съемных стрельчатых лап.

Недостатками данного почвообрабатывающего агрегата являются низкие функциональные возможности: две операции - чизелевание и сплошное подрезание, эксплуатационная надежность (из-за быстрого затупления и необходимости заточки долот) и высокие затраты энергии (из-за пластинчатой формы долота).

Известно также почвообрабатывающее средство (см. патент РФ №2399177), включающее навесную раму и смонтированные на ее главной балке рабочие органы, при этом каждый из них содержит пластинчатую стойку, которая имеет башмак с накладным долотом, пару крепящихся к стойке парой болтов подрезающих крыльев (лап), причем в одно из крепежных отверстий пары подрезающих лап вставлены втулки, с эксцентриковым смещением, причем величина эксцентрика определяется возможностью установки крыльев на минимальный и максимальный угол крошения при противоположном их развороте, а пара подрезающих крыльев имеет возможность дискретного перемещения по высоте вдоль стойки по соответствующим отверстиям, а также совместную установку пары подрезающих крыльев с отвалом через проставки над ними.

Преимущества данного средства - это способность перенастраиваться на выполнение различных операций, таких как: щелевание, чизелевание, сплошное подрезание, а при установке отвала отвальная обработка почвы. Недостатками данного почвообрабатывающего средства являются: высокие затраты энергии, в связи с тем, что при работе с отвалом возникает реактивная сила из-за высокой нагрузки на отвал и стойку корпуса от боковых сил (изгибающего момента), в том числе, в связи с тем, что отвал размещается впереди долота; необходимость разукомплектации в связи со съемом отвала, определения его на хранение и в последующем установкой отвала.

Известно также «Устройство для безотвальной обработки почвы» (см. патент РФ 2468558), включающее в себя сварную двухбрусную раму, снабженную системой навески, опорными элементами, рабочими органами, имеющими стойки с загнутыми концами и с долотами, имеющими заточку и напайку из металлокерамического сплава, и лапами, причем стойки с загнутыми концами изготовлены в виде цельной детали из трубы круглого сечения диаметром 90-95 мм и имеют косой срез, а долота изготовлены в виде эллиптических пластин с двумя серьговидными кронштейнами, накрывающими косой срез загнутого конца стойки и закрепленными с кронштейна, между которыми вставлен кронштейн, жестко соединенный с лапой.

Общими недостатками известных плугов являются:

1. Низкие функциональные возможности и невысокая эксплуатационная надежность плуга из отсутствия возможности обеспечения плоскорезной обработки почвы, разуплотнения плужной подошвы и проведения глубокого рыхления, из-за быстрого затупления или износа лемеха и проблемами его замены и заточки.

2. Высокие затраты энергии из-за высокой нагрузки на полевую доску и стойку корпуса от боковых сил (изгибающего момента), а также из-за высокого тягового сопротивления почвы конструктивным элементам плуга.

3. Высокая металлоемкость из-за обеспечения необходимых прочностных показателей конструктивных элементов корпуса.

Техническим результатом является повышение функциональных возможностей плуга без разукомплектования, эксплуатационной надежности и снижение затрат энергии.

Технический результат достигается тем, что в универсальном средстве для обработки почвы, включающем сварную раму с навеской, опорное колесо с винтовым механизмом, прицепку для борон, уголки, приваренные к главной балке рамы, к которым прикреплены кронштейны и рабочие органы, в виде плужных корпусов, содержащих пластинчатые стойки, закрепленные болтами к уголкам, оснащенные отвалами, и размещенные спереди предплужников, содержащие закрепленные цилиндрические стойки диаметром 90-95 мм, согласно изобретению, цилиндрические стойки предплужников установлены с возможностью регулирования высоты посредством цилиндрического кронштейна с прорезью, установленного в балке, оснащены съемным цилиндрическим долотом с плоской подошвой и приваренным сзади пластинчатым кронштейном с отверстиями и закрепленными с двух сторон на необходимой технологической высоте плоскорезными лапами, а пластинчатые стойки, несущие отвалы, оснащены петлями и шарнирно связаны с балкой с помощью приваренной к уголку втулки и оси, при этом отвал имеет цилиндрическую поверхность и оснащен заточкой и щитком, причем стойка, щиток и кронштейн размещены в одной плоскости, причем съемное цилиндрическое долото с плоской подошвой установлено к поверхности почвы под углом 35-38°, а подошва, под углом 10-13°.

Новыми элементами является то, что стойки предплужников установлены с возможностью регулирования высоты посредством цилиндрического кронштейна с прорезью, установленного в балке, оснащены съемным цилиндрическим долотом с плоской подошвой и приваренным сзади пластинчатым кронштейном с отверстиями и плоскорезными лапами, закрепленными с двух сторон на необходимой технологической высоте, а пластинчатые стойки, несущие отвалы, оснащены петлями и шарнирно связаны с балкой, с помощью приваренной к уголку втулки и оси, при этом отвал имеет цилиндрическую поверхность, оснащен заточкой и щитком, причем стойка, щиток и кронштейн размещены в одной плоскости, причем съемное цилиндрическое долото с плоской подошвой устанавливается к поверхности почвы под углом 35-38°, а подошва, под углом 10-13°.

Новизна заключается в том, что плуг можно настраивать на выполнение различных операций, например, для безотвальной обработки необходимо перевернуть стойки с отвалами в нерабочее положение, тогда при глубокой обработке цилиндрическое долото с плоской подошвой на стойке обеспечивает вспарывание почвы, благодаря чему снижается удельное сопротивление почвы при чизелевании, если сзади стойки устанавливаются плоскорезные лапы, то обеспечивается плоскорезное рыхление, причем лапы и долото можно устанавливать на разном расстоянии, лапы для поверхностной (мелкой) обработки, долото для глубокой, а при отвальной обработке необходимо перевернуть стойки с отвалами в рабочее положение и закрепить, тогда цилиндрическое долото и плоскорезные лапы взрыхляют почву, которая, попадая на отвал, оборачивается и крошится.

Новые элементы устройства известны в аграрной науке, но по данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная заявленная совокупность признаков, позволяющая достичь технического результата.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено универсальное средство для обработки почвы, вид сверху; на фиг. 2 - Вид А с установкой пластинчатых стоек с отвалами для пахоты; на фиг. 3 - Вид Б с установкой пластинчатых стоек с отвалами для пахоты; на фиг. 4 - Вид Б с установкой пластинчатых стоек для безотвальной обработки; на фиг. 5 - увеличенное изображение соединения пластинчатой стойки с долотом, представленной на фиг. 2.

Универсальное средство для обработки почвы включает сварную раму 1 с навеской 2, опорным колесом 3 с винтовым механизмом 4 и прицепкой для борон. В главную балку 5 рамы 1 вварены цилиндрические с прорезью кронштейны 6 с отверстиями под болты, а также к ней приварены уголки 7 для установки рабочих органов в виде предплужников и плужных корпусов. Спереди в кронштейнах 6 установлены изготовленные из трубы, диаметром 90-95 мм, стойки 8 предплужников с отверстиями, для возможности регулирования высоты. Стойки 8 оснащены съемными цилиндрическими долотами 9 с плоской подошвой. Причем съемное цилиндрическое долото 9 с плоской подошвой установлено к поверхности почвы под углом 35-38°, а подошва - под углом 10-13°. Стойки 8 оснащены приваренными сзади пластинчатыми кронштейнами 10, имеющими отверстия, и закрепленными с двух сторон на необходимой технологической высоте плоскорезными лапами 11. Вслед за пластинчатыми кронштейнами 10, к уголкам 7 приварены втулки 12 и закреплены болтами рабочие органы, в виде плужных корпусов, содержащих пластинчатые стойки 13 и отвалы 14 с цилиндрической поверхностью, прикрепленные посредством кронштейнов 15. Отвал 14 оснащен заточкой и щитком 16. Причем стойки 13, щитки 16 и кронштейны 10 размещены в одной плоскости. Стойки 13 оснащены петлями и шарнирно связаны с балкой, с помощью оси 17 и втулки 12.

Работа универсального средства для обработки почвы заключается в следующем. Средство можно настраивать на выполнение различных операций, например:

1. Для безотвальной обработки, глубокой обработки необходимо перевернуть стойки 13 с отвалами 14 в нерабочее положение, т.е., перевернув в верхнее положение с помощью втулки 12 и петельной оси 17, фиксируя крючками (на схеме не показанных), предварительно открепив их с уголков 7. Тогда при глубокой обработке долото 9 с плоской подошвой на стойке 8 обеспечивает вспарывание почвы за счет его цилиндрической поверхности. Благодаря чему, при чизелевании снижается удельное сопротивление почвы.

2. Для пахоты сзади стойки 8 на пластинчатых кронштейнах 10 устанавливаются плоскорезные лапы 11, обеспечивая плоскорезное рыхление. Причем лапы 11 и долото 9 можно устанавливать на разном расстоянии, т.е. лапы 11 для поверхностной (мелкой) обработки, долото 9 для глубокой. Благодаря чему можно обеспечить влагосбережение.

3. При отвальной обработке необходимо перевернуть стойки 13 с отвалами 14 в рабочее положение и прикрепить их болтами к уголкам 7, тогда цилиндрическое долото 9 и плоскорезные лапы 11 взрыхляют почву, которая, попадая на цилиндрическую поверхность отвала 13, оборачивается и крошится. Заточенная поверхность отвала 13 обеспечивает подрезание корней сорняков. Щиток 16 обеспечивает направление пласта только на грудь отвала 13, левая плоскорезная лапа 11 играет роль анти - реактивного элемента.

Применение универсального средства для обработки почвы обеспечивает повышение функциональных возможностей плуга без разукомплектования и эксплуатационной надежности, снижение затрат энергии.