Выкопочная машина

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Шило Иван Николаевич Агейчик Валерий Александрович Агейчик Михаил Валерьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Выкопочная машина, содержащая раму, на которой установлены подкапывающая скоба с лемехом, удлинитель в виде пластины с окнами ромбовидной формы с поверхностью,плавно изгибающейся и переходящей в задней части в наклонную плоскость, рыхлящие элементы, установленные на размещенном под окнами приводном валу, и опорные колеса,отличающаяся тем, что окна ромбовидной формы расположены в задней части удлинителя, а находящиеся под ними рыхлящие элементы выполнены в виде закрепленного на ступице дискового ножа с установленными по его сторонам боковинами в виде примыкающих большими основаниями к дисковому ножу гофрированных поверхностей усеченного конуса. 11766 1 2009.04.30 Изобретение относится к средствам для выкопки растений, например саженцев леса,плодовых и овощных культур. Известна выкопочная машина 1, содержащая раму, подкапывающую скобу с лемехом, удлинитель в виде пластины с окнами ромбовидной формы с поверхностью, плавно изгибающейся и переходящей в задней части в наклонную плоскость, установленные на размещенном под окнами приводном валу рыхлящие элементы в виде ножей треугольной формы и опорные колеса. Такая машина не обеспечивает качественной и производительной выкопки растений и их выборки из почвы, а также при наличии в почвенном слое камней и корневищных остатков не обладает необходимой надежностью в работе. Исследованиями канд. техн. наук Евтуха Г.И. установлено 2, что при перемещении слоя грунта по плоскому клину (лемеху с удлинителем в виде пластины) высота его подъема без потери устойчивости (нарушения внутренней структуры с последующим разрушением, сгруживанием и перемешиванием различных слоев) сильно зависит от типа почвы, толщины и ширины стружки, высоты ее подъема. Физическая картина этого процесса соответствует теории устойчивости сжатых стержней 3, т.е. с уменьшением толщины и ширины слоя почвы на лемехе и с увеличением высоты подъема устойчивость его резко падает. Таким образом, размещенный в передней части пластины приводной вал с ножами будет в разы уменьшать ширину слоя почвы еще до достижения ей высшей точки подъема, что делает проблематичным его дальнейший подъем без сгруживания и смешивания растений с почвой. Положение усугубляется тем, что происходить это будет путем четырехкратных ударов ножей за один оборот приводного вала с нежелательным динамическим воздействием на пласт почвы и разрушением его клочьями. При движении ножей вниз попадание между ними и пластиной камней будет приводить к поломкам машины, а в случае попадания в эту зону корневищных или других растительных остатков в результате их разрушения ножами лемех и пластина будут сотрясаться, что также будет способствовать разрушению пласта почвы еще на этапе его подъема. Сами растительные остатки беспрепятственно будут наматываться на приводной вал, что может привести к его остановке. Задача, которую решает изобретение, заключается в повышении качества выкопки растений и повышении производительности при их выборке из почвы при сохранении надежности работы на почвах, засоренных камнями, корневищными и растительными остатками. Поставленная задача решается с помощью выкопочной машины, содержащей раму, на которой установлены подкапывающая скоба с лемехом, удлинитель в виде пластины с окнами ромбовидной формы с поверхностью, плавно изгибающейся и переходящей в задней части в наклонную плоскость, рыхлящие элементы, установленные на размещенном под окнами приводном валу, и опорные колеса, где окна ромбовидной формы расположены в задней части удлинителя, а находящиеся под ними рыхлящие элементы выполнены в виде закрепленного на ступице дискового ножа с установленными по его сторонам боковинами в виде примыкающих большими основаниями к дисковому ножу гофрированных поверхностей усеченного конуса. На фиг. 1 показан общий вид выкопочной машины, на фиг. 2 - расположенный под окнами дисковый нож с боковинами, на фиг. 3 - разрез А-А с видом на дисковый нож с боковинами. Выкопочная машина навешивается на трактор и содержит раму 1, подкапывающую скобу с лемехом 2, удлинитель в виде пластины 3 с поверхностью, плавно изгибающейся и переходящей в задней части в наклонную плоскость с расположенными в ней в этой задней части окнами ромбовидной формы 4, установленные на размещенном под окнами приводном валу 5 рыхлящие элементы в виде закрепленного на ступице 6 с помощью винтов 7 дискового ножа 8 с размещенными по его сторонам боковинами 9 в виде примыкающих большими основаниями к дисковому ножу 8 гофрированных поверхностей усе 2 11766 1 2009.04.30 ченного конуса. Для фиксации положения на приводном валу 5 ступицы 6 на нем установлены по ее бокам кольца 10 с входящими во впадины гофрированных поверхностей боковин 9 фиксаторами их положения относительно дискового ножа 8 и втулок 11 со стопорящими болтами 12. К раме 1 на стойках 13 в направляющих 14 крепятся опорные колеса 15. Их положение относительно рамы 1 фиксируется с помощью устанавливаемых в регулировочные отверстия болтов 16, что позволяет устанавливать требуемую глубину хода лемеха 2. Расположенные в задней части удлинителя в виде пластины 3 окна ромбовидной формы 4 имеют в острых углах ромба вдоль хода машины узкие прорези для кромки дискового ножа 8. Для передачи вращающего момента на приводной вал 5 от вала отбора мощности трактора с помощью карданного вала 17, на раме 1 установлен трансмиссионный вал 18, редуктор 19, цепная передача 20, а сам приводной вал 5 содержит длинную шпонку 21, проходящую через ступицу 6, кольца 10 и втулки 11. Направление вращения приводного вала 5 устанавливается таким, чтобы окружная скорость дискового ножа 8 с боковинами 9 в их верхней части над пластиной 3 была направлена против движения агрегата. Выкопочная машина работает следующим образом. При движении агрегата с заглубленной подкапывающей скобой с лемехом 2 почвенный слой с растениями поступает на лемех 2 и далее, за счет подпора нижерасположенного поступающего на лемех 2 слоя почвы, на удлинитель в виде пластины 3 до ее верхней части. При этом отсутствие вибрации и воздействия на почвенный слой других рабочих органов позволяет почвенному слою с растениями достигнуть не только верхней части удлинителя в виде пластины 3, но двигаться дальше по ней вниз по задней части, переходящей в наклонную плоскость, сохраняя свою устойчивость в виде структурной целостности, отсутствия сгруживания с перемешиванием слоев вместе с растениями. На задней части междурядья почвенного слоя разрезаются дисковым ножом 8, вращающимся в своей верхней части по ходу движения пласта, и затем подвергаются мягкому фрезерующему воздействию гофрированных конических поверхностей боковин 9, которые одновременно способствуют дальнейшему движению вниз уже разделенного на полосы и теряющего свою целостность слоя почвы. При этом исключается попадание между удлинителем в виде пластины 3 и дисковым ножом 8 с боковинами 9 камней, корневищных или растительных остатков, так как они отбрасываются от окна ромбовидной формы 4 центробежными силами, а гофрированная коническая поверхность боковин 9 во время работы образует поверхность вращения, отбрасывающую от нее частицы почвы, камни, корневищные и растительные остатки. Поэтому остановки агрегата из-за поломок рыхлящих элементов или наматывания на них растительных остатков исключаются, как и губительная для целостности перемещающегося слоя почвы вибрация лемеха 2 с удлинителем в виде пластины 3 вследствие рубящих ударов по расположенным на ней камням, корневищным или растительным остаткам. После прохода выкопочной машины растения сохраняют свое вертикальное положение, но располагаются в потерявшем свою структурную целостность (в том числе и за счет трехкратного изгиба при поступлении на лемех 2, в верхней части удлинителя в виде пластины 3 и при возвращении на почву) почвенном слое с взрыхленными междурядьями. Они могут быть легко извлечены из почвы путем выдергивания как в ручную, так и механизированным способом. Источники информации 1. А.с. СССР 1210696, МПК А 01 С 11/00 // Бюл.6. - 1986. 2. Евтух Г.И. Исследование перемещения грунта по плоскому клину и установление предельной высоты подъема грунта в зависимости от параметров срезаемой стружки. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Горки, 1972. 3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. - М. Высшая школа, 2001. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4