Результат интеллектуальной деятельности: Автоматизированный многофункциональный почвообрабатывающий агрегат

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к техническим средствам для основной безотвальной обработки почвы.

Известно устройство для обработки почвы, содержащее установленные на раме культиваторные лапы. Позади лап установлен присоединенный к раме каток с зубьями (Патент РФ №2123246, МПК А01В 49/02, 1998 г.).

Недостатком известного устройства является низкое качество обработки почвы, ухудшение водо-воздушного баланса в почве.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа комбинированный агрегат, содержащий установленные на раме культиваторные лапы, жестко закрепленные на раме с возможностью демонтажа три секции, первая и третья складывающиеся, вторая секция - базовая - выполнена со сницей, опорными и транспортными колесами (Патент на полезную модель РФ №172218, 2017 г.).

Недостатком известного устройства является низкое качество обработки почвы, ухудшение водо-воздушного баланса в почве, отсутствие возможности автоматического регулирования нормативной глубины обработки почвы, что приводит к снижению урожая.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества обработки почвы за счет автоматического регулирования нормативной глубины обработки почвы и повышение урожайности возделываемой культуры.

Поставленная техническая задача достигается тем, что автоматизированный многофункциональный почвообрабатывающий агрегат, содержащий

установленные на раме культиваторные лапы, жестко закрепленные на раме с возможностью демонтажа три секции, первая и третья складывающиеся, вторая секция - базовая - выполнена со сницей, опорными и транспортными колесами, согласно изобретению, первая и третья секции снабжены блоком управления исполнительным механизмом их привода, размещенным в кабине, защитными кожухами штоков гидроцилиндров, на внутренней части которых размещены локальные источники магнитного поля (постоянный магнит или электромагнит), замыкающие цепь управления исполнительного механизма, каждый корпус гидроцилиндров снабжен двумя защищенными герконовыми выключателями (датчиками), размещенными на заданном регулируемом расстоянии между собой.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен автоматизированный многофункциональный почвообрабатывающий агрегат (вид сверху); на фиг. 2 – то же, (вид сбоку); на фиг. 3 представлен гидроцилиндр первой и третьей секций с системой автоматизированного контроля.

Автоматизированный многофункциональный почвообрабатывающий агрегат содержит жестко закрепленные на раме с возможностью демонтажа три секции. Первая 1 и третья 2 - складывающиеся секции, выполнены в виде трех рам. Их передние рамы 3 выполнены с четырьмя щелевателями 4 в виде вертикально установленных дисков с расстоянием между ними, равным ширине захвата лапы 5 культиватора. Средние рамы 6 выполнены с двумя стойками 7 с культиваторными лапами 5. Задние рамы 8 выполнены с одной стойкой. По бокам задней рамы 8 при помощи кронштейнов 9 закреплен вал 10 с игольчатым измельчителем 11 и зубовая борона 12.

Вторая секция - базовая - выполнена со сницей 13, опорными 14 и транспортными колесами 15 и тремя рамами.

Гидроцилиндры 16 первой 1 и третьей 2 секций содержат корпус 17, шток 18 с защитным кожухом 19, планку 20 крепления первого 21 и второго 22 герконовых выключателей, локальный источник магнитного поля 23 (постоянный магнит или электромагнит), блок управления 24 исполнительным механизмом привода 25, размещенный в кабине трактора, рабочие органы 26.

На каждой планке 20 корпусов 17 гидроцилиндров 16 первой 1 и третьей 2 секций установлены по два герконовых выключателя 21 и 22, расположенные на заданном регулируемом расстоянии между собой таким образом. Выключатель 22 отвечает за допустимую максимальную глубину обработки почвы и через блок управления 24 и исполнительный механизм 25 возвращает рабочие органы 26 в заданный нормированный диапазон глубины обработки почвы, а другой герконовый выключатель 21 отвечает за допустимую минимальную глубину обработки почвы и возвращает также рабочие органы 26 через блок управления 24 и исполнительный механизм 25 в нормированный диапазон по глубине обработки почвы. Локальный источник 23 магнитного поля (постоянный магнит или электромагнит), вмонтированный в защитный кожух 19 штока 18 гидроцилиндра 16, создает необходимое значение (напряжение) магнитного поля для приведения в действие контактной группы внутри герконового выключателя (21 или 22) и замыкает цепь управления исполнительным механизмом 25, когда локальный источник магнитного поля 23 (постоянный магнит или электромагнит) максимально сближается с герконовым выключателем (21 или 22) при перемещении штока 18 гидроцилиндра 16 и связанного с ним защитного кожуха 19 относительно корпусов гидроцилиндров 16 вдоль их продольной оси с закрепленными на них герконовыми выключателями 21 и 22.

Автоматизированный многофункциональный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.

Во время движения агрегата щелеватели 4 разрезают почву в вертикальной плоскости, лапы 5 культиватора проводят безотвальные рыхления почвы с подрезанием сорной растительности, игольчатые измельчители 11 измельчают почву на глубину, равную рабочей глубине лапы 5 культиватора. Завершает обработку почвы зубовая борона 12, которая выравнивает почву.

Процесс обработки почвы в заданном нормированном диапазоне осуществляется, когда метка локального источника 23 магнитного поля (магнита или электромагнита) находится в плавающем режиме между метками герконовых выключателей 21 и 22, отвечающих за максимальную и минимальную глубину обработки почвы рабочими органами 26. Если происходит заглубление рабочих органов 26 выше допустимой максимальной величины, то магнит 23, проходя рядом с герконовым выключателем 22, замыкает цепь управления исполнительным механизмом 25 и посредством блока управления 24 возвращает рабочие органы 26 в нормированный диапазон. Аналогично, если происходит выглубление (выброс) рабочих органов 26 выше допустимой минимальной величины обработки почвы рабочими органами, то магнит 23 через герконовый выключатель 21 замыкает цепь управления исполнительным механизмом 25 и посредством блока управления 24 возвращает рабочие органы 26 также в нормированный диапазон обработки почвы. Блок управления 24 с упреждением выдает управляющий сигнал для автоматической коррекции положения рабочих органов 26 по глубине исполнительному механизму 25 привода, включая задержку, вызванную его инерционностью.

Автоматизированный многофункциональный почвообрабатывающий агрегат позволяет за один проход проводить щелевание почвы в вертикальной плоскости на глубину, вдвое превышающую глубину культивации, безотвальное рыхление почвы с подрезанием сорной растительности, дополнительное измельчение и боронование почвы на ширину, равную ширине культиватора.

Установленная автоматизированная система регулирования глубины обработки почвы позволяет вовремя реагировать на ее отклонение и вернуть в нормативный диапазон глубины обработки почвы.

Применение заявляемого автоматизированного многофункционального почвообрабатывающего агрегата позволит улучшить качество обработки почвы, ее водо-воздушный режим, сократить расход горючего, контролировать нормативную глубину обработки почвы и повысить урожай.