Почвообрабатывающее орудие

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Государственное предприятие Белорусский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства(73) Патентообладатель Государственное предприятие Белорусский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства(57) Почвообрабатывающее орудие, включающее присоединенный к раме рыхлительный рабочий орган и размещенный над ним ротор с приводом, выполненный в виде барабана, установленного на раме посредством шарниров, отличающееся тем, что рыхлительный рабочий орган выполнен в виде двух вертикальных стоек с жестко установленным между ними ножом, барабан выполнен цилиндрическим и снабжен зубьями,установленными посредством шарниров в кронштейнах, расположенных на осях, параллельных оси вращения барабана, причем зубья выполнены в виде пружин кручения с отогнутыми концами разной длины, при этом длинные концы установлены с возможностью взаимодействия с почвой, а короткие - с возможностью опирания на барабан ротора, причем диаметр окружности, описанной вокруг длинных концов зубьев в плоскости их вращения, и расположение ротора над ножом выбраны такими, что значения относительно лезвия ножа каждой из высот точек касания касательных, проведенных от лезвия ножа к этой окружности, составляют не более 0,25 диаметра упомянутой окружности. 3277 1 Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Известен почвообрабатывающий агрегат, включающий последовательно установленные на раме вертикально рассекающие почву ножи, плоскорезные ножи, ротор с зубьями и каток, причем вал, несущий дисковые ножи, ротор с зубьями и каток установлены с возможностью их регулировки по высоте, а зубья, жестко закрепленные на роторе, выполнены прямолинейными и расположены рядами по винтовой линии 1. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве низкая надежность жестких ножей при обработке каменистых почв и высокие энергозатраты, вызванные необходимостью отделения, подъема и перебрасывания через ротор обрабатываемой почвы. Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является почвообрабатывающее орудие, включающее присоединенный к раме рыхлительный рабочий орган, выполненный в виде установленных в продольной плоскости пластин с криволинейной поверхностью,и размещенный над ним шарнирно закрепленный на раме ротор в виде многогранного барабана с приводом,2, принято за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве ограниченная область применения на не засоренных камнями почвах пониженной влажности, высокие энергозатраты необходимые на обработку почвы путем сдавливания и истирания комков в условиях ограниченной сепарационной способности криволинейных пластин рыхлительного органа, а также низкая надежность плоских граней ротора при взаимодействии с камнями и заклинивании камней между пластинами рыхлительного органа. Задачей изобретения является снижение энергоемкости и повышение надежности работы орудия на почвах, засоренных камнями. Задача решается следующим образом. Почвообрабатывающее орудие содержит на раме рыхлительный рабочий орган в виде двух вертикальных стоек с жестко установленным между ними плоскорежущим ножом. Над ним с помощью подвески на раме шарнирно установлен ротор с приводом. Ротор выполнен в виде цилиндрического барабана с шарнирно установленными в кронштейнах барабана зубьями, которые выполнены в виде пружин кручения с отогнутыми концами разной длины. При этом длинные концы зубьев взаимодействуют с почвой, а короткие - опираются на барабан ротора. Оси установки зубьев параллельны оси вращения ротора. Диаметр окружности , описанной вокруг концов длинных зубьев в плоскости их вращения, и расположение ротора над ножом приняты такими, что при проведении касательных от лезвия ножа к этой окружности значения каждой из высот 1 и 2 точек касания а иотносительно лезвия ножа составляют не более 0,25 диаметра упомянутой окружности. Как показали исследования, такое расположение рабочих органов обеспечивает траекторию зуба ротора при работе орудия близкой к плоскости скола почвы плоскорежущим ножом. Сверху ротора установлено ограждение. Почвообрабатывающее орудие оборудовано декой с амортизатором,которые шарнирно крепятся к раме и друг к другу, а позади деки с амортизатором установлен опорноприкатывающий каток с механизмом регулировки глубины обработки почвы. В результате взаимного действия на пласт почвы плоскорежущего ножа рыхлительного рабочего органа и пружинных зубьев ротора снижается энергоемкость обработки почвы. Достигается это за счет автоколебаний при движении в почве пружинных зубьев, отделения зубом ротора порции почвы по плоскости ее скола плоскорежущим ножом и перемещения почвы по плоскости ножа. Исключается призма волочения обрабатываемой части почвы перед ножом и очищается плоскость ножа зубьями ротора, что снижает силу трения при движении отделенного пласта почвы по плоскости ножа и силу трения ножа по дну борозды. Шарнирно установленный на раме ротор и его пружинные зубья обеспечивают надежность работы орудия на почвах,засоренных камнями. Это обеспечивается за счет снижения контактного напряжения при взаимодействии пружинных зубьев ротора с камнями, а также за счет возможности подъема шарнирно установленного на раме ротора для пропуска камней больших размеров при попадании их между плоскорежущим ножом и ротором. На фиг. 1 изображено почвообрабатывающее орудие, вид сбоку на фиг. 2 - взаимное расположение элементов конструкции, вид сверху на фиг. 3 - взаимное расположение ротора и рыхлительного рабочего органа в плоскости вращения зубьев на фиг. 4 - установка пружинного зуба на барабане ротора. Почвообрабатывающее орудие включает присоединенный к раме 1 рыхлительный рабочий орган в виде двух вертикальных стоек 2 с жестко закрепленным между ними плоскорежущим ножом 3, установленным под углом ко дну борозды. Над плоскорежущим ножом 3 шарнирно к раме 1 крепится ротор, выполненный в виде цилиндрического барабана 4, на котором смонтированы кронштейны 5 для крепления пружинных зубьев 6. Зубья 6 выполнены в виде пружин кручения с отогнутыми концами разной длины, один из которых длинный, взаимодействует с почвой, а другой короткий, опирается на барабан 4 ротора. Оси 7 крепления зубьев 6 параллельны оси вращения ротора, причем диаметр окружности , описанной вокруг концов длинных зубьев в плоскости их вращения, и расположение ротора на подвеске 8 над ножом 3 приняты такими,2 3277 1 что при проведении касательных от лезвия ножа 3 к этой окружности значения каждой из высот 1 и 2 точек касания а иотносительно лезвия ножа 3 составляют не более 0,25 диаметра упомянутой окружности. Ротор шарнирно крепится к раме 1 посредством подвески 8 и приводится во вращение от ВОМ трактора(не показан) через привод 9 орудия. Сверху ротор защищен ограждением 10, которое связано с подвеской 8 ротора. Почвообрабатывающее орудие оборудовано декой 11 с амортизатором 12, которые шарнирно крепятся к раме 1. Позади деки 11 с амортизатором 12 установлен опорно-прикатывающий каток 13 с механизмом регулировки глубины обработки почвы. Работа почвообрабатывающего орудия осуществляется следующим образом. Плоскорежущий нож 3 вместе с двумя вертикальными стойками 2 рыхлительного рабочего органа отделяет от массива пласт почвы установленной глубины, контролируемой положением опорно-прикатывающего катка 13, и частично разрушает его, а шарнирно установленный к раме 1 на подвеске 8 ротор своими пружинными зубьями 6, шарнирно установленными в кронштейнах 5 барабана 4 ротора, измельчают отделенный пласт почвы, подаваемый плоскорежущим ножом 3, перемешивают его с растительными остатками и направляют почвенный поток на шарнирно установленные к раме 1 деку 11 с амортизатором 12, отражаясь от деки 11, почва дополнительно измельчается и укладывается на дно борозды, а расположенный позади деки 11 с амортизатором 12 опорно-прикатывающий каток 13 выравнивает верхний слой почвы. В результате прохода орудия почва полностью готова к посеву сельскохозяйственных культур. Преимущество изобретения состоит в том, что в результате совместного действия плоскорежущего ножа и пружинных зубьев ротора на пласт почвы снижается энергоемкость его обработки за счет исключения призмы волочения перед плоскорежущим ножом, очистки плоскости ножа пружинными зубьями ротора, автоколебаний пружинных зубьев в почве при движении, отделения зубом ротора порции почвы по плоскости скола ее плоскорежущим ножом и перемещения почвы по плоскости ножа, что уменьшает силу трения при движении отделенного плоскорежущим ножом пласта почвы по плоскости ножа и силу трения ножа по дну борозды. Кроме того, обеспечивается надежность работы орудия на почвах, засоренных камнями, за счет снижения контактного напряжения при взаимодействии пружинных зубьев ротора с камнями, а также за счет возможности подъема шарнирно установленного к раме ротора для пропуска камней больших размеров при попадании их между плоскорежущим ножом и ротором. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.