Результат интеллектуальной деятельности: ГИБКАЯ ТРОСОВАЯ БОРОНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для поверхностной обработки почвы. Известны аналоги устройства для поверхностной обработки почвы (патенты RU 2050081 С1, 20.12.1995, RU 2268560 С1, 27.01.2006, RU 2499377 С1, 27.11.2013, RU 2577910 С1, 20.03.2016).

В качестве прототипа принят рабочий орган для поверхностной обработки почвы (авторское свидетельство СССР SU 1491355 А1 опубл. 07.07.89. Бюл. №25). Предлагаемый вариант, выполненный в виде гибкого элемента например троса, на котором свободно установлены полые цилиндры. На каждом цилиндре по трехзаходной спирали закреплены ребра. Каждое ребро имеет закрепленные вдоль зубья для рыхления почвы. Между смежными цилиндрами размещены тормозные пружины, обеспечивающие вращение цилиндров при спружинивании перед ними почвы. Рабочий орган крепится на тракторах. При перемещении тракторов за счет собственного веса цилиндры ребрами зацепляются на микронеровности почвы вращаясь относительно гибкого элемента, ребра и зубья рыхлят почву и выравнивают поверхность за счет поступательного перемещения. К основным недостаткам прототипа следует отнести низкую надежность ее конструкции, так быстрое изнашивание стальных нитей троса используемого как гибкий вал, в результате трения вращающихся рабочих органов, установленных на нем, а также установленные на неподвижном тросе зубьев большого диаметра и дисковых мотыг также приводит к выходу из строя троса, при повышенных скоростях трактора из-за возникновения трения между рабочими органами стальные части рабочих органов сильно нагреваются и теряют качество, что снижает их надежность и долговечность, при поломке рабочих органов невозможность их быстрой замены в полевых условиях.

Цель изобретения повышение качества поверхностной обработки почвы путем равномерного разрушения почвенных комков и выравнивания поверхности почвы, извлечение растительных остатков на поверхность почвы и образования мульчи, обеспечение сохранности влажности почвы разрушением почвенных капилляров, увеличение эксплуатационной надежности рабочих органов, обеспечение простоты сервисного обслуживания и возможности взаимозаменяемости рабочих органов, снижение металлоемкости бороны без потерь эффективности, возможность проведения замены рабочих органов в полевых условиях. В основу изобретения поставлена задача не меняя гибкий элемент бороны заменять изношенные звенья рабочих органов новыми, а также обеспечить взаимозаменяемость рабочих органов различных конструкций.

Гибкая тросовая борона состоит из (фиг. 3, фиг. 9) гибкого элемента, представляющего собой двойной трос 21, на который продеваются скрепленные между собой два параллельных полых цилиндра 18, с закрепленными на них зубьями 19, 20 (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5). Тросы в отдельности между собой закрепляются конусными зажимами 23 (фиг. 7, фиг. 8), а на другой свободный конец последовательно продеваются звенья длиной L из сдвоенных полых цилиндров на которые устанавливаются зубья (фиг. 2), количество звеньев и длина шлейфа бороны устанавливается в зависимости от ширины захвата рабочего органа гибкой тросовой бороны. После полной сборки рабочего органа через проушину (отверстие образованное путем крепления коническим зажимом 24 конца троса к самому тросу) (фиг. 2) при помощи пальца 16 и крюка 15 рабочий орган закрепляется в подшипниковом узле 14 для обеспечения вращательного движения. Корпуса подшипниковых узлов 14 посредством болтовых соединений 13 закрепляются к вертикальным стойкам 12 и 17, правый из которых 17 жестко прикрепляется к балке натяжной 9, а левый 12 представляет собой телескопическую стойку. С помощью регулировочного винта 10 и резьбовой втулки 11, прикрепленной к натяжной балке 9, создается возможность перемещения телескопической стойки 12 по длине натяжной балки 9.

Между звеньями, собранными на двух тросах установленный зажим 23, который скрепляет тросы между собой (фиг. 3 и фиг. 9), вследствие чего между звеньями возникает торможение относительно друг друга, обеспечивающее вращательное движения вокруг одной оси аналогично принципу работы механической тормозной муфты.

После полной сборки гибкой тросовой бороны (фиг. 2) посредством винта 10 и телескопической стойки 12 обеспечивается полное натяжение рабочего органа и борона приводится в рабочее положение.

В известных цепных боронах расстояние между зубьями сваренными перекрестно на звенья цепи зависят от шага цепи и поэтому остаются неизменными, что не позволяет заменять их зубья на новые при изнашивании. В предлагаемом же варианте гибкой тросовой бороны, путем изменением длины и диаметра полых сдвоенных цилиндров, представляющих собой звенья шлейфа бороны, можно устанавливать рабочие органы различных конструкций и размеров. Сборка рабочих органов бороны на сдвоенных параллельных полых цилиндрах, которые продеваются на тросы, можно осуществлять взаимозаменяемость звеньев без замены самих тросов (фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11, фиг. 12).

Как известно по некоторым показателям стальные тросы более надежны чем стальные цепи. К примеру усилие разрыва при одинаковых диаметрах у троса в 2-3 раза больше чем у стальной цепи. Масса погонного метра троса при одинаковых диаметрах в 6 раз ниже, а стоимость в 3-4 раза дешевле, чем у стальной цепи. Вследствие этого возникает технический и экономический результат применения предлагаемого устройства - снижение металлоемкости и снижение стоимости

Согнутые посередине под 45° зубья 25 сварены к параллельным полым цилиндрам 22 показаны на (фиг. 10). Выбор длины полых цилиндров осуществляется не от зависимости размеров рабочих органов устанавливаемых на них, а исходя из требований агротехники. Все одинаковые зубья разных назначений 19, 25, 26, 27 устанавливаются на середине параллельных сдвоенных полых цилиндров. Предварительно согнутые зубья 27 свариваются на диски 28 согласно представленной схеме (фиг. 12).

Рабочая ширина захвата гибкой тросовой бороны определяется в зависимости от ширины захвата составляющих его рабочих органов (фиг. 2). На (фиг. 1) показан общий вид предлагаемой гибкой бороны сверху. Гибкая тросовая борона в основном состоит из несущей рамы 1 собранной из квадратных труб, свертывающейся - развертывающейся посредством гидроцилиндра 6 рамы 2 и 3, симметрично расположенных относительно оси трактора шести рабочих органов 7, опорных колес 5, соединяющего боковые рамы пальца 8, узла крепления бороны к трактору 4. Рабочие органы бороны расположены относительно вектора движения трактора на жесткой раме симметрично слева и справа под углом 40°.

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы гибкая тросовая борона посредством гидроцилиндров 6 приводится из транспортного положения в рабочее, левая и правая секции 2 и 3 опускают на поверхность обрабатываемой почвы. Глубина обработки почвы рабочим органом устанавливается путем регулировки опорных колес 5. При движении трактора за счет собственного веса рабочих органов зубья углубляясь в почву создают вращательное движение рабочих органов которые рыхлят и перемешивают почву, извлекают остатки растительности на поверхность почвы тем самым образуют слой мульчи и обеспечивают влагосодержание почвы. За счет установки элементов рабочих органов на сдвоенные полые цилиндры, которые продеваются на двойной трос хорошо копируется поверхность почвы, обеспечивается выравнивание и рыхление почвы, а отсутствие прямого контакта между гибким элементом тросом и почвой позволяет увеличить надежность и долговечность работы предлагаемой бороны.

Приведенные технические, эксплуатационные и агротехнические показатели указывают на эффективность и универсальность предлагаемой гибкой тросовой бороны.