Электрифицированная машина для полосного подсева семян трав в дернину

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННАЯ МАШИНА ДЛЯ ПОЛОСНОГО ПОДСЕВА СЕМЯН ТРАВ В ДЕРНИНУ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет(72) Авторы Пестис Витольд Казимирович Ладутько Сергей Николаевич Эбертс Алина Анатольевна Заяц Эдуард Владимирович Филиппов Александр Иванович Шупилов Александр Алексеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет(57) 1. Электрифицированная машина для полосного подсева семян трав в дернину, содержащая основную раму с опорными колесами и закрепленные на этой раме почвообрабатывающепосевные секции со своими рамами, на которых установлены почвообрабатывающая фреза с вертикальной осью вращения, а также ее привод и аппарат для высева мелких семян трав, отличающаяся тем, что перед почвообрабатывающей фрезой установлен дисковый нож, ось вращения которого соединена с нижним основанием параллелограммного механизма, верхним основанием которого является рама почвообрабатывающе-посевной секции, а за дисковым ножом смонтирован привод в виде электродвигателя для почвообрабатывающей фрезы, а между дисковым ножом и почвообрабатывающей фрезой установлен -образный щиток, а спереди дискового ножа имеется регулируемое по высоте опорное колесо, а на основной раме машины смонтирован электрогенератор, соединенный через карданную передачу с валом отбора мощности трактора, а электрическими кабелями соединенный с электродвигателями привода. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что режущая часть почвообрабатывающей фрезы выполнена в виде прямоугольной пластины высотой 80-100 мм и толщиной 4-5 мм, которая в поперечном сечении имеет форму параллелограмма, который вписывается в окружность диаметром 60-80 мм, причем углы между боковыми сторонами 96342013.10.30 параллелограмма и ее основаниями равны , а вдоль продольной оси симметрии пластины по ее торцам сделаны выемки, справа и слева от которых сделаны фаски с угламик плоскости пластины, а скошенные кромки правой и левой частей пластины стыкуются с соответствующими кромками, сделанными вдоль вертикальных сторон пластины, причем каждый из угловравен 60-70, а сама прямоугольная пластина закреплена в нижней части державки, верхняя часть которой жестко соединена с валом электродвигателя. 3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что -образный щиток установлен с зазором 10-15 мм от ножа, частично огибая его сзади, а нижняя кромка щитка расположена на 10-15 мм выше нижней кромки ножа и расположена под нижним торцом фрезы на удалении 5-10 мм. 4. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что ось симметрии обода опорного колеса почвообрабатывающе-посевной секции, вертикальная часть -образного щитка, режущая кромка дискового ножа и ось вращения почвообрабатывающей фрезы находятся в одной вертикальной плоскости, параллельной направлению движения машины, в которой также расположены рабочая кромка сошника, семянаправитель и загортач аппарата для высева мелких семян.(56) 1. Азаренко В.В. Почвообработка активными орудиями Монография. - Минск РУ НИП ИМСХ НАН Беларуси, 2005.- С. 118-121. 2.8706 , 2012 (прототип). 3. Курдюков Е.Г. Столярные и плотничные работы. - Минск Вышэйшая школа, 1976. С. 135 и 267. 4.14558 С 1, 2011. 5. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М. КолосС, 2003. С. 83, 81, 201. 6.8451 , 2012. Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к машинам для улучшения лугов и пастбищ. Известна машина для полосного подсева семян трав в дернину 1, которая состоит из подсоединенных сзади трактора, последовательно установленных на раме фрезерного барабана, высевающей системы и прикатывающего катка. В этой машине ширина обрабатываемых полосок составляет 8020 мм, необработанных 170 мм, а глубина от 30 до 80 мм. Однако -образные ножи фрезерного барабана, который вращается в горизонтальной оси, не обеспечивают ровные стенки обрабатываемых полосок дернины, что ухудшает качество заделки семян высевающей системой и способствует быстрому отрастанию произрастающей на дернине растительности, что угнетает всходы подсеваемой травы. Некоторое улучшение качества обработки полосок дернины перед высевом семян достигнуто в агрегате для полосного подсева трав в дернину, в котором на вертикальной оси вращения установлена почвообрабатывающая фреза в виде усеченного прямого кругового конуса, диаметр верхнего основания которого равен 60-80 мм, а глубина фрезерования 2030 мм 2. Однако данная фреза, совмещенная с нижней поверхностью ротора режущего аппарата этого агрегата, не сможет работать на каменистых почвах из-за ее поломок при встрече с камнями. Кроме того, для хорошего качества резания и измельчения дерна фреза малого диаметра должна иметь повышенную частоту вращения, имея в виду, что при фрезеровании,например, древесины высокое качество обработки достигается при частоте вращения 6000-8000 мин-1 3. А это обеспечить механическими редукторами весьма сложно при их приводе от вала отбора мощности трактора с частотой вращения 540 или 1000 мин-1. 2 96342013.10.30 Кроме того, глубина рыхления задернелого пласта почвы на глубину 20-30 мм может быть недостаточной для качественной работы сошника сеялки, движущегося за почвообрабатывающей фрезой. Заявленная полезная модель направлена на создание машины для полосного подсева семян трав в дернину с улучшенными показателями работы. Сущность полезной модели заключается в следующем. Электрифицированная машина для полосного подсева семян трав в дернину содержит основную раму с опорными колесами и закрепленные на раме почвообрабатывающе-посевные секции со своими рамами,на которых установлены почвообрабатывающая фреза с вертикальной осью вращения, а также ее привод и аппарат для высева мелких семян трав, причем перед почвообрабатывающей фрезой установлен дисковый нож, ось вращения которого соединена с нижним основанием параллелограммного механизма, верхним основанием которого является рама почвообрабатывающе-посевной секции, а за дисковым ножом смонтирован привод в виде электродвигателя для почвообрабатывающей фрезы, а между дисковым ножом и почвообрабатывающей фрезой установлен -образный щиток, а спереди дискового ножа имеется регулируемое по высоте опорное колесо, а на основной раме машины смонтирован электрогенератор, соединенный через карданную передачу с валом отбора мощности трактора,а электрическими кабелями соединенный с электродвигателями привода. Режущая часть почвообрабатывающей фрезы выполнена в виде прямоугольной пластины высотой 80-100 мм и толщиной 4-5 мм, которая в поперечном сечении имеет форму параллелограмма, который вписывается в окружность диаметром 60-80 мм,причем углы между боковыми сторонами параллелограмма и ее основаниями равны , а вдоль продольной оси симметрии пластины по ее торцам сделаны выемки, справа и слева от которых сделаны фаски с угламик плоскости пластины, а скошенные кромки правой и левой частей пластины стыкуются с соответствующими кромками, сделанными вдоль вертикальных сторон пластины, причем каждый уголравен 60-70, а прямоугольная пластина закреплена в нижней части державки, верхняя часть которой жестко соединена с валом электродвигателя.-образный щиток установлен с зазором 10-15 мм от ножа, частично огибая его сзади,а нижняя кромка щитка расположена на 10-15 мм выше нижней кромки ножа и расположена под нижним торцом фрезы на удалении 5-10 мм. Ось симметрии обода опорного колеса, вертикальная часть -образного щитка, режущая кромка дискового ножа и ось вращения почвообрабатывающей фрезы находятся в одной вертикальной плоскости, параллельной направлению движения машины, в которой также расположены рабочая кромка сошника, семянаправитель и загортач аппарата для высева мелких семян трав. На фиг. 1 показана схема электрифицированной машины для полосного подсева семян трав в дернину на фиг. 2 - схема почвообрабатывающей фрезы на фиг. 3 - горизонтальный разрез почвообрабатывающей фрезы по фиг. 2 на фиг. 4 - вертикальный разрез правой (по фиг. 2) режущей части фрезы на фиг. 5 - вертикальный разрез левой (по фиг. 2) режущей части фрезы. Электрифицированная машина для полосного подсева семян трав в дернину содержит основную раму 1 с опорными колесами 2 и закрепленные на раме 1 почвообрабатывающепосевные секции со своими рамами 3, на которых установлены почвообрабатывающая фреза 4 с вертикальной осью вращения, а также ее привод 5 и аппарат 6 для высева мелких семян трав. Перед почвообрабатывающей фрезой 4 установлен дисковый нож 7, ось вращения которого соединена с нижним основаниемпараллелограммного механизма 8,верхним основаниемкоторого является рама 3, а за дисковым ножом 7 смонтирован привод 5 в виде электродвигателя для почвообрабатывающей фрезы, а между дисковым ножом и почвообрабатывающей фрезой 4 установлен -образный щиток 9, а спереди дискового ножа 7 имеется регулируемое по высоте опорное колесо 10, а на основной раме 1 3 96342013.10.30 машины смонтирован электрогенератор 11, соединенный через карданную передачу 12 с валом отбора мощности трактора, а электрическими кабелями (не показаны) соединенный с электродвигателями привода 5. Режущая часть почвообрабатывающей фрезы 13 выполнена в виде прямоугольной пластины высотой 80-100 мм и толщиной 4-5 мм, которая в поперечном сечении имеет форму параллелограмма, который вписывается в окружность диаметром 60-80 мм,а углы между боковыми сторонами параллелограмма и ее основаниями равны , а вдоль продольной оси симметрии пластины по ее торцам сделаны выемки, справа и слева от которых сделаны фаски с угламик плоскости пластины, а скошенные кромки правой и левой частей пластины стыкуются с соответствующими кромками, сделанными вдоль вертикальных сторон пластины. Углы- это углы резания, каждый из которых может быть принят 60-70 3. Прямоугольная пластина 13 закреплена в нижней части державки 14, верхняя часть которой жестко соединена с валом электродвигателя 5.-образный щиток 9 установлен с зазором 10-15 мм от ножа 7, частично огибая его сзади, а нижняя кромка щитка расположена на 10-15 мм выше нижней кромки ножа 7 и проходит под нижним торцом фрезы 4 на удалении 5-10 мм. Ось симметрии обода опорного колеса 10, вертикальная часть -образного щитка 9,режущая кромка дискового ножа 7 и ось вращения почвообрабатывающей фрезы 4 находятся в одной вертикальной плоскости, параллельной направлению движения машины М, в которой также расположены рабочая кромка сошника 16, семянаправитель 17 и загортач 18 аппарата 6 для высева мелких семян трав. Для более устойчивой работы машины направления вращенияпочвообрабатывающих фрез чередуется при соблюдении соответствующих направлению вращения углов резания- правых и левых. Электрифицированная машина для полосного подсева семян трав в дернину функционирует следующим образом. После соединения машины с трактором и включения вала отбора мощности через карданную передачу начинает вращаться электрогенератор 11, который вырабатывает электрический ток, от которого начинают вращаться электродвигатели привода 5 и соединенные с ними почвообрабатывающие фрезы 4. На обрабатываемом участке машина опирается на колеса 2 и 10, при движении машины дисковые ножи 7 каждой секции разрезают дернину вертикально на глубину 18-10 см, а почвообрабатывающая фреза 4 рыхлит полоску дернины по диаметру фрезы 6-8 см на глубину 25-7 см. Глубина хода ножа 7 и фрезы 4 регулируется колесом 10. При встрече с препятствием, например камнем, дисковый нож перекатывается через него, приподнимая нижнее основаниепараллелограммного механизма 8 в положение 1-1. При этом почвообрабатывающая фреза 4 также приподнимается. Чтобы фреза не встретилась с камнем после перекатывания через него дискового ножа и опускания ножа вниз, по поверхности камня начинает скользить горизонтальная часть -образного щитка 9,защищая фрезу от поломок. Сошник 16 делает бороздку на глубину 31-2 см, в которую через семянаправитель 17 укладываются семена трав, которые заделываются загортачем 18. При переводе машины из рабочего в транспортное положение нижнее основаниепараллелограммного механизма 8 вместе с опорным колесом 10, почвообрабатывающей фрезой 4 и щитком 9 опускается вниз до соприкосновения звенас упором 19, закрепленным на раме 3, причем уголмежду этим звеном и вертикально равен 10-15. В качестве автономного источника электроэнергии можно взять асинхронный генератор,состоящий из асинхронного трехфазного электродвигателя типа 4 А 132 М 8 У 3,5,5 кВт,720 мин-1. Обмотки статора соединены в звезду, на выходе обмоток подсоединены неполярные конденсаторы, каждый из которых может быть в виде металлизированного по 4 96342013.10.30 липропиленового конденсатора типа СВВ 60, 55450 , и параллельно подключенного к нему бумажного конденсатора типа КБГ-МН, 46004. В качестве привода 5 могут быть электродвигатели типа 5 АИ 63 В 2 У 3, мощность 0,55 кВт, частота вращения 2720 мин-1. Масса 9,5 кг. Промышленность выпускает вертикально-фрезерный навесной культиватор типа КВФ-2,8 5, который предназначен для сплошной обработки почвы, но его фрезы не могут быть использованы для предлагаемой машины из-за относительно большого их диаметра, равного 300 мм. Качество измельчения дернины зависит от подачи на ножи , которая может быть рассчитана по формуле 5 60 а, где а - скорость движения агрегата, м/с- частота вращения фрезы, мин-1- число ножей. Для осушенных болот и ухода за лугами и пастбищами рекомендуется 5-10 см. Это для сплошной обработки почвы, а для полосной слишком много. При а 2 м/с 2720 мин-12 получим 0,022 м 2,2 см. Для уменьшения подачи на нож можно снизить скорость движения агрегата, имея в виду, что при малой подаче происходит более интенсивное измельчение дернины, то есть находящихся в ней корней растений, что предотвратит их быстрое отрастание и приведет к более качественной заделке высеваемых семян трав. Рама 1 с опорными колесами 2 и 10 может быть с культиватора типа КОН-2,8 А, дисковый нож может быть с любого плуга, -образный щиток 9 может быть из стального листа толщиной 4-6 мм, режущая часть почвообрабатывающей фрезы 13 может быть из стали 65 Г толщиной 4-5 мм, ее державка 14 - из трубы с внутренним диаметромпо диаметру вала электродвигателя, а их взаимное крепление 15 может быть болтами М 6. При износе нижних сторон режущих частей пластин 13 их можно перевернуть и включить в работу верхние части, учитывая направление вращения электродвигателей. Аппарат для высева мелких семян трав может быть взят по известным разработкам 6. Внедрение электрифицированной машины для полосного подсева семян трав в дернину в производство позволит значительно улучшить качество выполняемой операции и поднять сельхозмашиностроение на более высокий технический уровень. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6