Почвообрабатывающий каток

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро механизации сельского хозяйства Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Китун Антон Владимирович Лабоцкий Иван Михайлович Лавор Бронислав Львович Назаров Игорь Сергеевич Лукьяненко Елена Юрьевна Декевич Антон Павлович Горбач Иван Васильевич Урбанович Семн Иванович Лавринович Андрей Евгеньевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро механизации сельского хозяйства Национальной академии наук Беларуси(57) Почвообрабатывающий каток, содержащий закрепленные по наружному периметру вертикально установленных дисков планки, отличающийся тем, что на каждой планке,со стороны направления движения катка, закреплены съемные рабочие пластины большей высоты.(56) 1. Клочков А.В. Сельскохозяйственные машины / А.В. Клочков, Н.В. Чайчиц, В.П. Буяшов. - Мн. Ураджай, 1997. - С. 79-82. 2. Патент Российской Федерации 2141182 С 1, 1999 // Бюл.32. 3. А.с. СССР 1342438 А 1, 1987 // Бюл.37. 18872005.06.30 Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям для крошения почвенных комков и уплотнения поверхностного слоя почвы. Известен почвообрабатывающий каток 1, состоящий из вертикально установленных дисков, между которыми, по наружному периметру, закреплены прутки. Недостатком данного почвообрабатывающего катка является использование в качестве рабочих органов прутков, площадь контакта которых остается постоянной при изменяющихся размерах комков. В результате проникающая способность рабочего органа в разрушаемое тело ухудшается, а при больших скоростях движения и размерах комков,превышающих диаметр прутка, снижается к минимуму, что увеличивает затраты энергии на выполняемый процесс и снижает качество подготовки почвы. Кроме того, цилиндрическая форма рабочего органа катка ограничивает область его использования и требует при изменении агротехнического фона применения других типов катков, что увеличивает как металлоемкость процесса, так и удельную энергоемкость. Известен почвообрабатывающий каток, установленный на культиваторе 2 и состоящий из вертикально расположенных дисков с закрепленными по их наружному периметру Г-образными ножами. Недостатком данного катка является одинаковое направление радиуса диска и боковой грани ножа, в результате чего при движении катка на разрушаемое тело первоначально воздействует боковая грань, которая в виду большой площади контакта затрудняет проникновение ножа в комки почвы, что увеличивает затраты энергии на выполняемый процесс. Кроме того, рабочий орган катка, выполненный в виде ножа, разрезает почву, не уплотняя ее верхних слоев, а, следовательно, не обеспечивает создание условий для влагозадержания, замедляя тем самым процессы набухания и прорастания семян продовольственных культур. Известен почвообрабатывающий каток 3, состоящий из вертикально расположенных дисков, между которыми, по наружному периметру, закреплены планки, большие грани которых расположены под острым углом к радиусу дисков. Недостатком данного почвообрабатывающего катка является большая энергоемкость выполняемого процесса, так как планки, при постоянной толщине, по мере проникновения в комок почвы не создают разрушающих напряжений, возникающих только если рабочая поверхность выполнена в виде клина. Кроме того, планки, образующие с дисками сплошную жесткую конструкцию, не позволяют изменять профиль торцевой поверхности планок при изменении агротехнического фона почвы, что ограничивает область использования катка, а при износе - требует замены всего катка, снижая тем самым его срок службы. Задачей полезной модели является снижение удельной энергоемкости процесса крошения почвенных комков, расширение функциональных возможностей и увеличения срока службы почвообрабатывающего катка. Решение поставленной задачи достигается тем, что в предлагаемом почвообрабатывающем катке, содержащем закрепленные по наружному периметру вертикально установленных дисков планки, на каждой планке, со стороны направления движения катка, закреплены съемные рабочие пластины большей высоты. Установив рабочую пластину большей высоты, обеспечивается последовательное увеличение толщины рабочего органа, рабочая пластина которого торцевой поверхностью нарушает структуру почвы, образовывая в ней, по мере продвижения, микротрещины в различных направлениях, и тем самым снижает сопротивление движению следующей за ней планки, что обеспечивает разрушение комков различного размера, имеющих ограниченные их периметром межмолекулярные связи, и создание более плотного поверхностного слоя почвы, имеющего ограниченные в пространстве межмолекулярные связи с ми 2 18872005.06.30 нимальными затратами энергии, и позволяет выполнять одним рабочим органом две технологические операции - разрушение комков и уплотнение поверхностного слоя почвы, а следовательно, сократить количество машин, применяемых для поверхностной обработки почвы, и тем самым уменьшить удельную энергоемкость выполняемого процесса. Расположив рабочую пластину со стороны направления движения катка, ее грани подвергаются действию сил трения почвы, предохраняя тем самым от абразивного истирания другие элементы катка, что увеличивает его срок службы. Выполнив рабочие пластины съемными, обеспечивается их замена при критическом износе, а при изменении агротехнического срока почвы - на пластины с другой формой торцевой поверхности, а, следовательно, увеличивается срок службы катка и расширяются его функциональные возможности. На фиг. 1 изображен почвообрабатывающий каток с закрепленными съемными рабочими пластинами, на фиг. 2 - рабочий процесс почвообрабатывающего катка с закрепленными съемными рабочими пластинами. Почвообрабатывающий каток состоит из вертикально расположенных дисков 1 и 2,между которыми, по наружному периметру, закреплены планки 3, к которым со стороны направления движения катка болтами 4 крепятся съемные рабочие пластины 5 большей высоты, чем планки 3. Почвообрабатывающий каток работает следующим образом. При движении катка по поверхности поля рабочие пластины 5 внедряются в почву, вследствие чего возникают внутренние касательные напряжения, вызывающие нарушение межмолекулярных связей. В результате, при погружении пластин 5, в почве возникают направленные в разные стороны микротрещины. Если воздействию подвергается почвенный комок, то микротрещины могут привести к разрушению его только рабочей пластиной 5. При больших размерах комков в почву внедряется планка 3. Так как в этом случае толщина рабочего органа возрастает, то микротрещины в комке увеличиваются и разрушают его. Следовательно, планки 3 и рабочие пластины 5 образуют клин со ступенчатой наклонной фаской, позволяющей последовательно увеличивать разломы в комках и тем самым уменьшить затраты энергии на их разрушение. Если воздействию подвергается верхний слой почвы, то длина микротрещин ограничена большим периметром окружающего пространства. В этом случае в почву первоначально внедряются рабочие пластины 5. Нарушая целостность микроструктуры, они торцевой поверхностью уплотняют нижние слои. Затем в почвенный слой внедряются планки 3. Так как планки 3 короче рабочих пластин 5, то они торцевой поверхностью смещают только верхние. слои почвы, уплотняя тем самым нижние слои. По мере перемещения рабочей пластины 5 вокруг оси катка ее боковая фронтальная грань смещает слои почвы в горизонтальной плоскости, уплотняя их. Следовательно, планки 3 и рабочие пластины 5 уплотняют почву по всему их периметру, создавая благоприятные условия для роста семян. Так как рабочая пластина 5 расположена со стороны направления движения катка и выше планок 3, то ее фронтальные поверхности подвергаются большему воздействию силы трения почвы. Следовательно, рабочие пластины 5 будут изнашиваться быстрее других частей катка. В процессе работы каток может эксплуатироваться на полях с различным агротехническим фоном. Следовательно, в процессе эксплуатации необходимо использовать рабочие пластины 5 с различной формой торцевой поверхности. Для замены рабочих пластин 5 отвинчиваются болты крепления 4 и они отделяются от планок 3. Присоединение новой рабочей пластины 5 осуществляется в обратной последовательности, что не требует демонтажа других деталей катка, увеличивает срок его службы и расширяет функциональные возможности. 3 18872005.06.30 Таким образом, рабочие пластины, выполненные большей высоты, чем планки, позволяют образовать рабочий орган в виде клина, а, следовательно, проникать в почву и деформировать слои с меньшими энергозатратами, при этом комки со слабой молекулярной структурой разрушаются только рабочей пластиной, а более крепкие - с участием планок. Кроме того, расположив рабочие планки со стороны направления движения катка, обеспечивается создание хорошего уплотненного семенного ложа в почве, так как планки, выполненные меньшей высоты, чем рабочие пластины, оказывают давление только на верхние слои почвы, которые, сдвигаясь, уплотняют низшие горизонты, устраняя тем самым микротрещины, вызванные действием рабочих пластин. Рабочие пластины, расположенные со стороны направления движения катка, позволяют предохранить от действия сил трения почвы другие детали катка, а, следовательно,увеличить срок его службы. Крепление болтами рабочих пластин и планок позволяет без демонтажа катка заменить рабочие пластины при их износе или смене профиля торцевой поверхности, а, следовательно, срок службы катка увеличивается и его функциональные возможности расширяются. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.