АГРЕГАТ-РЫХЛИТЕЛЬ (КУЛЬТИВАТОР) «САМАТОВЕЦ»
(51) МПК: 7 А01В 33/00
Сведения о документе ▾
- (11) Номер документа
- 22
- (13) Код типа документа
- PP
- (51) МПК
- 7 А01В 33/00
- (45) Дата публикации
- 14.10.2005
- Статус
- Прекратил действие
Заявка ▾
- (21) Рег. номер заявки
- 0500022
- (22) Дата подачи заявки
- 31.05.2004
Лица ▾
- (71) Заявитель(и)
- Саматов Н.А. (TJ); Юнусов И.Ю. (TJ)
- (72) Автор(ы)
- Саматов Н.А. (TJ); Юнусов И.Ю. (TJ); Насруллоев И.Х. (TJ); Юлдашев З. Ш. (TJ)
- (73) Патентообладатель(и)
- Саматов Н.А. (TJ); Юнусов И.Ю. (TJ)
Реферат
Предложенный агрегат-рыхлитель (культиватор) «Саматовец» относится к области сельского хозяйства, в частности, к агрегатам для рыхления междурядной обработки пропашных культур и подавления (уничтожения) сорняков, и состоит из агрегата-рыхлителя на базе трактора, включает раму и несколько рабочих органов, присоединенных к раме шарнирно и снабженных фрезами. Фрезы состоят из осевой втулки и нескольких ножей, закрепленных с углом наклона острия ножей относительно оси фрезы; при вращении фреза описывает форму, подобную или близкую к форме усеченного конуса.
Формула изобретения
1. Агрегат-рыхлитель (культиватор), включающий раму, прикрепленную к самодвижущему или прицепному механизму, например, к трактору, и несколько рабочих органов, снабженных одной или двумя фрезами на конце и присоединенных к раме шарнирно, отличающийся тем, что фрезы выполнены состоящими из осевой втулки с диском (колесом) или без диска (колеса) и нескольких ножей плоской формы, закрепленных вокруг осе-вой втулки диска, колесам с углом наклона острия (лезвия) ножей относительно оси фрезы таким образом, что фрезы при вращении описывают форму, подобную или близкую к форме усеченного конуса, причем основание (больший диаметр) описываемой формы расположен со стороны корпуса рабочего органа.
2. Агрегат-рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона острия (лезвия) ножа относительно оси фрезы составляет от 5° до 35°.
3. Агрегат-рыхлитель по п.2, отличающийся тем, что оптимальный угол наклона острия (лезвия) ножа относительно оси фрезы составляет от 15° до 25°.
4. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что ножи закреплены не только с углом наклона острия (лезвия) относи-тельно оси фрезы, но и одновременно с углом от-клонения ножа относительно оси фрезы.
5. Агрегат-рыхлитель по п. 4, отличающий-ся тем, что угол отклонения ножа относительно оси фрезы составляет от 5° до 35°.
6. Агрегат-рыхлитель по п. 5, отличающийся тем, что оптимальный угол отклонения ножа относительно оси фрезы составляет от 15° до 25°.
7. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-6, отличающийся тем, что ножи выполнены винтообразной формы, с винтообразностью до 22°.
8. Агрегат-рыхлитель по п. 7, отличающий-ся тем, что величина винтообразности фрезы составляет 17-20°.
9. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-8, отличающийся тем, что ножи прикреплены одновременно к двум или более дискам (или колесам) разного диаметра, причем их диаметр увеличива-ется в сторону корпуса рабочего органа.
10. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-9, отличающийся тем, что средний диаметр формы, подобной или близкой к форме усеченного конуса, описываемой острием (лезвием) ножей фрезы, составляет от 100 до 400 мм.
11. Агрегат-рыхлитель по п. 10, отличающийся тем, что оптимальное значение среднего диаметра формы, подобной или близкой к форме усеченного конуса, описываемой острием (лезвием) ножей фрезы, составляет от 150 до 250 мм.
12. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-11, отличающийся тем, что количество ножей составляет от 4 до 16 штук.
13. Агрегат-рыхлитель по п. 12, отличаю-щийся тем, что оптимальное количество ножей составляет от 6 до 10 штук.
14. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-13, отличающийся тем, что ширина ножей (В) определяется по формуле:
B = kBм
где В м - ширина междурядья;
k - эмпирический коэффициент, равный 0,25-0,30.
15. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-14, отличающийся тем, что осевая втулка фрезы выполнена подвижной вдоль ее оси и снабжена фиксатором положения фрезы.
16. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-15, отличающийся тем, что рабочий орган у ос-нования (шарнира) либо в средней части опирается к раме посредством амортизирующего элемен-та, например, пружины.
17. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-16, отличающийся тем, что рабочий орган соеди-нен с гидроцилиндром в месте шарнирного соеди-нения к раме посредством рычага (консоли) либо в средней части непосредственно или через рычаг, а гидроцилиндр своим другим концом закреплен к самодвижущему (прицепному) механизму.
18. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-17, отличающийся тем, что к концу корпуса ра-бочего органа прикреплен опирающийся на почву копир (опорный элемент), например, в виде слегка изогнутой пружинистой консоли с колесом или без колеса.
19. Агрегат-рыхлитель по п.. 18, отличаю-щийся тем, что копир (опорный элемент) при-креплен к концу рабочего органа шарнирно и снабжен регулировочным винтом высоты подъ-ема.
20. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-19, отличающийся тем, что фреза спереди снабжена обтекателем, например, в виде изогнутого листа или трубчатого элемента.
21. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-20, отличающийся тем, что фреза сверху снабже-на отражателем, например, в виде выпуклого листа.
22. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-21, отличающийся тем, что фрезы приводятся во вращение принудительно через систему передач, например, цепную или ременную передачу, от редуктора, которая в свою очередь приводится во вращение системой передачи от крутящего механизма, например, от вала отбора мощности само-движущего механизма.
23. Агрегат-рыхлитель по п. 22, отличающийся тем, что система передачи вращения от редуктора снабжена коробкой передач (вариатором).
24. Агрегат-рыхлитель по п. 23, отличающийся тем, что между редуктором и коробкой передач (вариатором) установлена муфта.
25. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 22-24, отличающийся тем, что скорость вращения фрезы составляет 150-300 об/мин при скорости поступательного движения 6-9 км/час.
26. Агрегат-рыхлитель по п. 25, отличающийся тем, что оптимальная скорость вращения фрезы составляет 200-250 об/мин при скорости поступательного движения 7-8 км/час.
2. Агрегат-рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона острия (лезвия) ножа относительно оси фрезы составляет от 5° до 35°.
3. Агрегат-рыхлитель по п.2, отличающийся тем, что оптимальный угол наклона острия (лезвия) ножа относительно оси фрезы составляет от 15° до 25°.
4. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что ножи закреплены не только с углом наклона острия (лезвия) относи-тельно оси фрезы, но и одновременно с углом от-клонения ножа относительно оси фрезы.
5. Агрегат-рыхлитель по п. 4, отличающий-ся тем, что угол отклонения ножа относительно оси фрезы составляет от 5° до 35°.
6. Агрегат-рыхлитель по п. 5, отличающийся тем, что оптимальный угол отклонения ножа относительно оси фрезы составляет от 15° до 25°.
7. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-6, отличающийся тем, что ножи выполнены винтообразной формы, с винтообразностью до 22°.
8. Агрегат-рыхлитель по п. 7, отличающий-ся тем, что величина винтообразности фрезы составляет 17-20°.
9. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-8, отличающийся тем, что ножи прикреплены одновременно к двум или более дискам (или колесам) разного диаметра, причем их диаметр увеличива-ется в сторону корпуса рабочего органа.
10. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-9, отличающийся тем, что средний диаметр формы, подобной или близкой к форме усеченного конуса, описываемой острием (лезвием) ножей фрезы, составляет от 100 до 400 мм.
11. Агрегат-рыхлитель по п. 10, отличающийся тем, что оптимальное значение среднего диаметра формы, подобной или близкой к форме усеченного конуса, описываемой острием (лезвием) ножей фрезы, составляет от 150 до 250 мм.
12. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-11, отличающийся тем, что количество ножей составляет от 4 до 16 штук.
13. Агрегат-рыхлитель по п. 12, отличаю-щийся тем, что оптимальное количество ножей составляет от 6 до 10 штук.
14. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-13, отличающийся тем, что ширина ножей (В) определяется по формуле:
B = kBм
где В м - ширина междурядья;
k - эмпирический коэффициент, равный 0,25-0,30.
15. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-14, отличающийся тем, что осевая втулка фрезы выполнена подвижной вдоль ее оси и снабжена фиксатором положения фрезы.
16. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-15, отличающийся тем, что рабочий орган у ос-нования (шарнира) либо в средней части опирается к раме посредством амортизирующего элемен-та, например, пружины.
17. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-16, отличающийся тем, что рабочий орган соеди-нен с гидроцилиндром в месте шарнирного соеди-нения к раме посредством рычага (консоли) либо в средней части непосредственно или через рычаг, а гидроцилиндр своим другим концом закреплен к самодвижущему (прицепному) механизму.
18. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-17, отличающийся тем, что к концу корпуса ра-бочего органа прикреплен опирающийся на почву копир (опорный элемент), например, в виде слегка изогнутой пружинистой консоли с колесом или без колеса.
19. Агрегат-рыхлитель по п.. 18, отличаю-щийся тем, что копир (опорный элемент) при-креплен к концу рабочего органа шарнирно и снабжен регулировочным винтом высоты подъ-ема.
20. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-19, отличающийся тем, что фреза спереди снабжена обтекателем, например, в виде изогнутого листа или трубчатого элемента.
21. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-20, отличающийся тем, что фреза сверху снабже-на отражателем, например, в виде выпуклого листа.
22. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 1-21, отличающийся тем, что фрезы приводятся во вращение принудительно через систему передач, например, цепную или ременную передачу, от редуктора, которая в свою очередь приводится во вращение системой передачи от крутящего механизма, например, от вала отбора мощности само-движущего механизма.
23. Агрегат-рыхлитель по п. 22, отличающийся тем, что система передачи вращения от редуктора снабжена коробкой передач (вариатором).
24. Агрегат-рыхлитель по п. 23, отличающийся тем, что между редуктором и коробкой передач (вариатором) установлена муфта.
25. Агрегат-рыхлитель по любому из п.п. 22-24, отличающийся тем, что скорость вращения фрезы составляет 150-300 об/мин при скорости поступательного движения 6-9 км/час.
26. Агрегат-рыхлитель по п. 25, отличающийся тем, что оптимальная скорость вращения фрезы составляет 200-250 об/мин при скорости поступательного движения 7-8 км/час.
Описание
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности, к агрегатам для рыхления междурядий и подавления сорняков.
Известны различные конструкции культива-торов, используемых для рыхления междурядий и подавления сорняков, приведенные в книге [1] на стр. 67-70 и на рис. 45, а также на стр. 79-85 и на рис. 51-53. Однако они удовлетворяют не всем требованиям, предъявляемым к культиваторам полностью, а именно:
- рыхление почвы должно происходить без выноса влажных слоев на поверхность, а также без распыления частиц или их уплотнения;
- отклонение от заданной глубины обработки почвы допускается не более 1см;
- рабочие органы должны уничтожать не ме-нее 98% сорняков, не повреждая растений.
Наиболее близким (прототипом) по конструк-ции к предлагаемому изобретению является куль-тиватор, приведенный в книге [1] на рис. 51а, включающий раму, несколько секций рабочего органа и батарею игольчатых дисков (фрез) на конце каждого рабочего органа.
Недостатками этого культиватора является отклонение от заданной глубины обработки поч-вы более чем на 1см, уничтожение сорняков менее 98% и возможное повреждение растений.
Целью изобретения является устранение вы-шеуказанных недостатков и повышение эффектив-ности культиватора за счет изменения конструк-ции.
Поставленная цель достигается путем изго-товления агрегата-рыхлителя (культиватора), включающего раму, прикрепленную к самодви-жущему или прицепному механизму, например, к трактору, и несколько рабочих органов, присо-единенных к раме шарнирно и снабженных на нижних концах своих корпусов одной или двумя фрезами. Фрезы выполны из осевой втулки с дис-ком (колесом) или без диска (колеса) и нескольких ножей плоской формы, закрепленных вокруг осе-вой втулки либо диска (колеса) с углом наклона острия (лезвия) ножей относительно оси фрезы таким образом, что фреза при вращении описыва-ет форму, подобную или близкую к форме усечен-ного конуса, причем основание (больший диаметр) описываемой формы расположен со стороны кор-пуса рабочего органа.
Ножи могут быть закреплены относительно оси фрезы одновременно как с углом наклона острия (лезвия) ножа, так и с углом отклонения ножа.
Угол наклона острия (лезвия) ножа относи-тельно оси фрезы и угол отклонения ножа относи-тельно оси фрезы составляют от 5° до 35°, а опти-мальный угол - 15°- 25°.
Ножи могут быть выполнены и винтообразной формы, величина винтообразности составляет до 22°, оптимально 17°-20°. Ножи могут быть при-креплены одновременно к двум или более дискам (колесам) разного диаметра, причем их диаметр увеличивается в сторону корпуса рабочего орга-на.
Средний диаметр формы, подобной или близ-кой к форме усеченного конуса, описываемой острием (лезвием) ножей фрезы, составляет от 100 до 400 мм, оптимальное значение - 150-250 мм.
Количество ножей от 4 до 16 штук. Опти-мальное их количество 6-10 штук.
Ширина ножей В= k Вм, где Вм - ширина междурядья, k - эмпирический коэффициент, рав-ный 0,25-030.
Осевая втулка фрезы выполнена передвижной вдоль ее оси и снабжена фиксатором положения фрезы.
Рабочий орган у своего основания (шарнира) в средней части опирается к раме посредством амортизирующего элемента, например, пружины.
Рабочий орган соединен с гидроцилиндром в месте шарнирного соединения к раме посредством рычага (консоли) либо непосредственно или через рычаг в средней части, а своим другим концом гидроцилиндр закреплен к самодвижущему или прицепному механизму.
К нижнему концу корпуса рабочего органа прикреплен опирающийся на почву копир (опор-ный элемент), например, в виде слегка изогнутой пружинистой консоли с колесом или без колеса.
Копир (опорный элемент) прикреплен к ниж-нему концу корпуса рабочего органа шарнирно и снабжен регулировочным винтом высоты подъ-ема.
Рабочий орган спереди снабжен обтекателем, например, в виде изогнутого листа или трубчатого элемента, а сверху - отражателем, например, в виде выпуклого листа.
Фрезы приводятся во вращение принудитель-но через систему передач, например, цепную или ременную передачу, от редуктора, которая в свою очередь приводится во вращение системой пере-дачи от крутящего механизма, например, от вала отбора мощности самодвижушего механизма.
Система передачи вращения от редуктора снабжена коробкой передач (вариатором). Между редуктором и коробкой передач (вариатором) установлена муфта.
Скорость вращения фрезы составляет 150-300 об/мин при скорости поступательного движения 6-9 км/час, а оптимальная - 200-250 об/мин при ско-рости 7-8 км/час.
Предлагаемое в качестве изобретения реше-ние поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан самодвижущийся механизм (трактор) (1), к которому прикреплена рама (2), рабочий орган (3), присоединенный к раме (2) шарнирно, фрезы (4) рабочего органа, установ-ленные сбоку (с двух боков) на нижнем конце кор-пуса рабочего органа (3 а).
На фиг. 2 показана фреза (4), состоящая из осевой втулки (5) с диском (колесом) (6) и несколь-ких ножей (7) шириной «В», закрепленных
по наружному диаметру диска (колеса) (6) с углом наклона «α» острия (лезвия) ножей относительно оси фрезы (8).Острие (лезвие) ножей (7) при вра-щении описывают форму, подобную или близкую к форме усеченного конуса (9) с большим диамет-ром «D», меньшим диаметром «d» и средним диа-метром «dср». Основание (больший диаметр) опи-сываемой формы (9) расположен со стороны кор-пуса рабочего органа (3а).
На фиг. 3 показана фреза (4), состоящая из осевой втулки (5) и нескольких ножей (7), закреп-ленных без диска вокруг осевой втулки (5) не только с углом наклона острия (лезвия) ножей «α» относительно оси фрезы (8), но и одновременно с углом отклонения ножей «» относительно оси фрезы (8). На фиг.3 показана форма ножа (7).
На фиг. 4 показана фреза (4), состоящая из осевой втулки (5) и нескольких ножей винтообраз-ной формы (10) винтообразностью «», лезвия которых при вращении описывают форму, подоб-ную или близкую к форме усеченного конуса (9). На фиг.4а показана форма винтообразного ножа (10).
На фиг. 5 показана фреза (4), выполненная с ножами, прикрепленными одновременно к двум дискам (колесам) (6а) и (6б) разного диаметра, причем их диаметр увеличивается в направлении корпуса рабочего органа (3а). Там же показана, как осевая втулка (5) фрезы (4) выполнена пере-движной вдоль оси фрезы (8) и снабжена фиксато-ром положения фрезы (11).
На фиг. 6 показан рабочий орган (3), который в месте шарнирного соединения к раме (2) посред-ством рычага (консоли) (12) соединен с гидроци-линдром (13), а гидроцилиндр своим другим кон-цом закреплен к самодвижущему механизму (1). Корпус рабочего органа (3а) у основания (шарни-ра) опирается к раме (2) посредством амортизи-рующего элемента (14), например, пружины. К концу корпуса рабочего органа (3а) шарнирно прикреплен опирающийся на почву копир (опор-ный элемент) в виде слегка изогнутой пружини-стой консоли (15), который снабжен регулировоч-ным винтом высоты подъема (16). Фреза (4) сверху снабжена отражателем (17) в виде выпуклого ли-ста.
На фиг. 7 показаны фрезы (4), которые приво-дятся во вращение принудительно через цепную передачу (18) от редуктора (19), который в свою очередь приводится во вращение системой пере-дачи (20) от вала отбора мощности трактора (1) и снабжен коробкой передач (вариатором) (21). Между редуктором (19) и коробкой передач (ва-риатором) (21) установлена муфта (22). Фрезы (4) спереди снабжены обтекателем (23) в виде изогну-того листа.
На фиг. 8 показана в разрезе по вертикали упрощенная схема агрегата-рыхлителя из не-скольких рабочих органов (3) и фрез (4) и их рас-положение относительно поверхности грядок (24).
На фиг. 9 показана схема части агрегата-рыхлителя в плане и ее расположение относи-тельно рядов культурных растений (25). Там же схематически приводится цепная передача (18), ее ведущая (26) и ведомая (27) шестерни, подшипни-ковые опоры фрез (28) и общий вал цепной пере-дачи (29), соединенный с редуктором (19).
Предлагаемый культиватор работает следу-ющим образом:
При поступательном движении трактора (1) (фиг. 1) между рядами культурных растений (25) (фиг.9) ножи (7) фрезы (4) под собственным весом рабочего органа (3) врезаются в почву грядки (24) (фиг.8) культурного растения (с боку) и вызывают вращение фрезы. В последующем ножи, двигаясь по кругу, сдвигают почву на 1-2 см и тем самым разрыхляют ее. При этом корневая система сор-ных растений повреждается и со временем увяда-ет. Требуемое по агротехнике качество рыхления почвы обеспечивает особое расположение (креп-ление) ножей (7) - с углом наклона их острия (лез-виям «α» (фиг. 3) относительно оси фрезы и прак-тически параллельно поверхности грядки (24). Рациональные величины угла «α» составляют величину от 5° до 35°, а оптимальные - 15°-25°. При таком расположении острие (лезвие) ножей (7) повторяет поверхность грядки (24) (фиг. 8) и, вращаясь, описывает форму, подобную или близ-кую к форме усеченного конуса (9) (фиг.2). При этом диаметр усеченного конуса (9) будет увели-чиваться в сторону корпуса рабочего органа (3а) с тем, чтобы обеспечить параллельность острия ножа поверхности грядки (24).Установка же ножей не параллельно поверхности грядки (24) , т. е. выход величины угла «α» за пределы 5°-35° сни-жает эффект рыхления, выполняя его неравномер-но.
Конструкция фрезы (4) может быть различной. Ножи (7) могут быть прикреплены как непосред-ственно к осевой втулке (5) (фиг. 3), так и к одному (фиг.2) либо одновременно к двум или более дис-кам (колесам) (6) разного диаметра (фиг.5). В по-следнем случае целесообразно конструировать ножи в виде обычной полосы. При этом диаметр дисков (колес) (6) будет увеличиваться в сторону корпуса рабочего органа (3а).
Осевая втулка (5) фрезы выполнена пере-движной вдоль ее оси и снабжена фиксатором положения фрезы (11) (фиг.5). Такая конструкция дает возможность регулировать положение фрезы, т.е. подбирать наиболее рациональное (близкое) ее положение относительно ряда обрабатываемой культуры растения (25) в зависимости от его вида.
Как показали испытания, требуемый эффект рыхления достигается при среднем диаметре усе-ченного конуса (dср), описываемого острием но-жей, равном 100-400 мм. При выходе за эти преде-лы эффективность рыхления оказывается недоста-точной. Оптимальная величина dср = 150-250 мм. При таких размерах среднего диаметра описываемой формы в виде усеченного конуса (9) количест-
во ножей составляет 4-16 штук. При увеличении или уменьшении их количества эффект рыхления ухудшается. Оптимальное количество ножей - 6-10 штук.
Исследованиями также установлено, что ка-чество рыхления улучшается, если ножи (7) будут закреплены относительно оси фрезы не только с углом наклона острия (лезвия) ножа «α», но и с углом отклонения ножа «β» (фиг.3). При этом эф-фективные величины угла отклонения ножа «β» относительно оси фрезы составляют величину от 5° до 35°, оптимальный же угол - 15°-25°. Такое конструирование ножей способствуют движению почвенной корки в направлении рядов культурных растений (25), что очень важно с точки зрения агротехники.
Еще лучший эффект (улучшение измельчения почвы, ее аэрации и испарение влаги достигается, если ножи (7) в дополнение к углу наклона «α» относительно оси фрезы (8) выполнены также винтообразной формы (фиг 4), например, по эволь-вентному профилю. При этом величина винтооб-разности «» должна составлять до 22°, опти-мальная ее величина -17-20°. При выполнении ножей винтообразной формы их установка с углом отклонения ножа «β» не обязательна. Винтообраз-ные ножи еще больше, чем при установке прямо-линейных ножей под углом отклонения «β», способствуют движению почвенной корки в направ-лении рядов культурных растений (25).
Установлено, что эффект борьбы с сорными растениями достигается при ширине «В» ножей, равной 0,25-0,30 ширины междурядья «Вм». При такой ширине ножей исключается возможность повреждения обрабатываемой культуры растения (25) фрезами и достигается максимальное уничто-жение сорных растений.
С целью обеспечения хорошего контакта фре-зы с грядкой фрезу необходимо прижимать к ней. Для этой цели рабочий орган (3) соединен посред-ством рычага (12) с гидроцилиндром (13), закреп-ленным к трактору (1). Этот же механизм обрат-ным действием обеспечивает подъем рабочего органа (3) при выводе культиватора из рабочего состояния.
Рабочий орган (3) у основания (шарнира) ли-бо в средней части опирается к раме (2) посред-ством амортизирующего элемента (14), например, пружины (фиг.6). Такое исполнение обеспечивает прижатие фрезы (4) к грядке (24) при мелких неровностях ее поверхности независимо от величи-ны давления в гидроцилиндре (13), дополняя работу последнего.
Для обеспечения плавности работы культиватора рабочий орган (3) соединен с гидроцилин-дром (13) посредством рычага (консоли) в месте шарнирного соединения к раме либо в средней части непосредственно или через рычаг. На фиг.6 показан вариант соединения рабочего органа с
гидроцилиндром (13) посредством рычага (консоли) (12) в месте шарнирного соединения к раме (2). Своим другим концом гидроцилиндр (13) закреп-лен к самодвижущему (или прицепному) механиз-му (1) (фиг. 6).
Для обеспечения равномерности глубины рыхления рабочего органа (3а) прикреплен шарнирно копир (опорный элемент) (15), который обеспечивает фрезе (4) оставаться «на весу» и не углубляться более, чем это необходимо по агро-технике. Величина необходимой глубины рыхле-ния устанавливается регулировочным винтом высоты подъема (16), которым снабжен копир (15) (фиг. 6 и фиг. 9). Конструкция копира может быть разнообразной, например, в виде слегка изогнутой пружинистой консоли с колесом или без колеса.
Для еще более эффективной работы культиватора и обеспечения оптимальных параметров вращения, фрезу (4 лучше приводить во вращение не свободно (за счет) поступательного движения и собственного веса), а принудительно, например, через систему передач (18) (цепную или ременную передачу) от редуктора (19), которая в свою оче-редь приводится во вращение системой передачи (20) от вала отбора мощности трактора (фиг.7). В этом случае можно применять не массивную, а легкую фрезу.
Опытами установлено, что независимо от способа приведения фрезы (4) во вращение (сво-бодно или принудительно), для достижения требу-емого качества рыхления фрезу (4) необходимо вращать со скоростью 150-300 об/мин при скорости движения 6-9 км/час. Оптимальные же величи-ны составляют 200-250 об/мин при скорости дви-жения 7-8 км/час, что легче достигаются принудительным способом приведения фрезы (4) во вра-щение.
С целью обеспечения фрезе (4) оптимальных скоростей вращения (200-250 об/мин), система передачи вращения от редуктора (19) снабжена коробкой передач (вариатором) (21). Ввиду необ-ходимости обеспечения плавного переключения скоростей вращения фрезы (4), между редуктором (19) и коробкой передач (вариатором) (21) установлена муфта (22). Такая конструкция обеспечи-вает в целом культиватору высокое качество рых-ления, соответствующее требованиям.
Для предотвращения разброса кусков почвы при принудительном вращении фрезы (4) она сверху снабжена отражателем (17) (фиг.6). Наиболее просто изготовить его в виде выпуклого листа из жести, придав ему требуемую простран-ственную жесткость известными приемами.
Фреза (4) и рабочий орган (3) спереди снаб-жены обтекателем (23) (фиг.7 и фиг.9) с целью защиты наклонившихся стеблей обрабатываемой культуры растений (25) от повреждений при рабо-те культиватора. Конструкция обтекателя (25) может быть различной. Наиболее простая конструкция - если изготовить обтекатель (23) в виде
изогнутого листа из жести или в виде изогнутого трубчатого элемента, направив его изогнутой частью вперед.
Источники, принятые во внимание:
1.Комаристов В.Е., Дунай Н.Ф. Сельскохозяйственные машины.-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Колос, 1984-478 с.
Известны различные конструкции культива-торов, используемых для рыхления междурядий и подавления сорняков, приведенные в книге [1] на стр. 67-70 и на рис. 45, а также на стр. 79-85 и на рис. 51-53. Однако они удовлетворяют не всем требованиям, предъявляемым к культиваторам полностью, а именно:
- рыхление почвы должно происходить без выноса влажных слоев на поверхность, а также без распыления частиц или их уплотнения;
- отклонение от заданной глубины обработки почвы допускается не более 1см;
- рабочие органы должны уничтожать не ме-нее 98% сорняков, не повреждая растений.
Наиболее близким (прототипом) по конструк-ции к предлагаемому изобретению является куль-тиватор, приведенный в книге [1] на рис. 51а, включающий раму, несколько секций рабочего органа и батарею игольчатых дисков (фрез) на конце каждого рабочего органа.
Недостатками этого культиватора является отклонение от заданной глубины обработки поч-вы более чем на 1см, уничтожение сорняков менее 98% и возможное повреждение растений.
Целью изобретения является устранение вы-шеуказанных недостатков и повышение эффектив-ности культиватора за счет изменения конструк-ции.
Поставленная цель достигается путем изго-товления агрегата-рыхлителя (культиватора), включающего раму, прикрепленную к самодви-жущему или прицепному механизму, например, к трактору, и несколько рабочих органов, присо-единенных к раме шарнирно и снабженных на нижних концах своих корпусов одной или двумя фрезами. Фрезы выполны из осевой втулки с дис-ком (колесом) или без диска (колеса) и нескольких ножей плоской формы, закрепленных вокруг осе-вой втулки либо диска (колеса) с углом наклона острия (лезвия) ножей относительно оси фрезы таким образом, что фреза при вращении описыва-ет форму, подобную или близкую к форме усечен-ного конуса, причем основание (больший диаметр) описываемой формы расположен со стороны кор-пуса рабочего органа.
Ножи могут быть закреплены относительно оси фрезы одновременно как с углом наклона острия (лезвия) ножа, так и с углом отклонения ножа.
Угол наклона острия (лезвия) ножа относи-тельно оси фрезы и угол отклонения ножа относи-тельно оси фрезы составляют от 5° до 35°, а опти-мальный угол - 15°- 25°.
Ножи могут быть выполнены и винтообразной формы, величина винтообразности составляет до 22°, оптимально 17°-20°. Ножи могут быть при-креплены одновременно к двум или более дискам (колесам) разного диаметра, причем их диаметр увеличивается в сторону корпуса рабочего орга-на.
Средний диаметр формы, подобной или близ-кой к форме усеченного конуса, описываемой острием (лезвием) ножей фрезы, составляет от 100 до 400 мм, оптимальное значение - 150-250 мм.
Количество ножей от 4 до 16 штук. Опти-мальное их количество 6-10 штук.
Ширина ножей В= k Вм, где Вм - ширина междурядья, k - эмпирический коэффициент, рав-ный 0,25-030.
Осевая втулка фрезы выполнена передвижной вдоль ее оси и снабжена фиксатором положения фрезы.
Рабочий орган у своего основания (шарнира) в средней части опирается к раме посредством амортизирующего элемента, например, пружины.
Рабочий орган соединен с гидроцилиндром в месте шарнирного соединения к раме посредством рычага (консоли) либо непосредственно или через рычаг в средней части, а своим другим концом гидроцилиндр закреплен к самодвижущему или прицепному механизму.
К нижнему концу корпуса рабочего органа прикреплен опирающийся на почву копир (опор-ный элемент), например, в виде слегка изогнутой пружинистой консоли с колесом или без колеса.
Копир (опорный элемент) прикреплен к ниж-нему концу корпуса рабочего органа шарнирно и снабжен регулировочным винтом высоты подъ-ема.
Рабочий орган спереди снабжен обтекателем, например, в виде изогнутого листа или трубчатого элемента, а сверху - отражателем, например, в виде выпуклого листа.
Фрезы приводятся во вращение принудитель-но через систему передач, например, цепную или ременную передачу, от редуктора, которая в свою очередь приводится во вращение системой пере-дачи от крутящего механизма, например, от вала отбора мощности самодвижушего механизма.
Система передачи вращения от редуктора снабжена коробкой передач (вариатором). Между редуктором и коробкой передач (вариатором) установлена муфта.
Скорость вращения фрезы составляет 150-300 об/мин при скорости поступательного движения 6-9 км/час, а оптимальная - 200-250 об/мин при ско-рости 7-8 км/час.
Предлагаемое в качестве изобретения реше-ние поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан самодвижущийся механизм (трактор) (1), к которому прикреплена рама (2), рабочий орган (3), присоединенный к раме (2) шарнирно, фрезы (4) рабочего органа, установ-ленные сбоку (с двух боков) на нижнем конце кор-пуса рабочего органа (3 а).
На фиг. 2 показана фреза (4), состоящая из осевой втулки (5) с диском (колесом) (6) и несколь-ких ножей (7) шириной «В», закрепленных
по наружному диаметру диска (колеса) (6) с углом наклона «α» острия (лезвия) ножей относительно оси фрезы (8).Острие (лезвие) ножей (7) при вра-щении описывают форму, подобную или близкую к форме усеченного конуса (9) с большим диамет-ром «D», меньшим диаметром «d» и средним диа-метром «dср». Основание (больший диаметр) опи-сываемой формы (9) расположен со стороны кор-пуса рабочего органа (3а).
На фиг. 3 показана фреза (4), состоящая из осевой втулки (5) и нескольких ножей (7), закреп-ленных без диска вокруг осевой втулки (5) не только с углом наклона острия (лезвия) ножей «α» относительно оси фрезы (8), но и одновременно с углом отклонения ножей «» относительно оси фрезы (8). На фиг.3 показана форма ножа (7).
На фиг. 4 показана фреза (4), состоящая из осевой втулки (5) и нескольких ножей винтообраз-ной формы (10) винтообразностью «», лезвия которых при вращении описывают форму, подоб-ную или близкую к форме усеченного конуса (9). На фиг.4а показана форма винтообразного ножа (10).
На фиг. 5 показана фреза (4), выполненная с ножами, прикрепленными одновременно к двум дискам (колесам) (6а) и (6б) разного диаметра, причем их диаметр увеличивается в направлении корпуса рабочего органа (3а). Там же показана, как осевая втулка (5) фрезы (4) выполнена пере-движной вдоль оси фрезы (8) и снабжена фиксато-ром положения фрезы (11).
На фиг. 6 показан рабочий орган (3), который в месте шарнирного соединения к раме (2) посред-ством рычага (консоли) (12) соединен с гидроци-линдром (13), а гидроцилиндр своим другим кон-цом закреплен к самодвижущему механизму (1). Корпус рабочего органа (3а) у основания (шарни-ра) опирается к раме (2) посредством амортизи-рующего элемента (14), например, пружины. К концу корпуса рабочего органа (3а) шарнирно прикреплен опирающийся на почву копир (опор-ный элемент) в виде слегка изогнутой пружини-стой консоли (15), который снабжен регулировоч-ным винтом высоты подъема (16). Фреза (4) сверху снабжена отражателем (17) в виде выпуклого ли-ста.
На фиг. 7 показаны фрезы (4), которые приво-дятся во вращение принудительно через цепную передачу (18) от редуктора (19), который в свою очередь приводится во вращение системой пере-дачи (20) от вала отбора мощности трактора (1) и снабжен коробкой передач (вариатором) (21). Между редуктором (19) и коробкой передач (ва-риатором) (21) установлена муфта (22). Фрезы (4) спереди снабжены обтекателем (23) в виде изогну-того листа.
На фиг. 8 показана в разрезе по вертикали упрощенная схема агрегата-рыхлителя из не-скольких рабочих органов (3) и фрез (4) и их рас-положение относительно поверхности грядок (24).
На фиг. 9 показана схема части агрегата-рыхлителя в плане и ее расположение относи-тельно рядов культурных растений (25). Там же схематически приводится цепная передача (18), ее ведущая (26) и ведомая (27) шестерни, подшипни-ковые опоры фрез (28) и общий вал цепной пере-дачи (29), соединенный с редуктором (19).
Предлагаемый культиватор работает следу-ющим образом:
При поступательном движении трактора (1) (фиг. 1) между рядами культурных растений (25) (фиг.9) ножи (7) фрезы (4) под собственным весом рабочего органа (3) врезаются в почву грядки (24) (фиг.8) культурного растения (с боку) и вызывают вращение фрезы. В последующем ножи, двигаясь по кругу, сдвигают почву на 1-2 см и тем самым разрыхляют ее. При этом корневая система сор-ных растений повреждается и со временем увяда-ет. Требуемое по агротехнике качество рыхления почвы обеспечивает особое расположение (креп-ление) ножей (7) - с углом наклона их острия (лез-виям «α» (фиг. 3) относительно оси фрезы и прак-тически параллельно поверхности грядки (24). Рациональные величины угла «α» составляют величину от 5° до 35°, а оптимальные - 15°-25°. При таком расположении острие (лезвие) ножей (7) повторяет поверхность грядки (24) (фиг. 8) и, вращаясь, описывает форму, подобную или близ-кую к форме усеченного конуса (9) (фиг.2). При этом диаметр усеченного конуса (9) будет увели-чиваться в сторону корпуса рабочего органа (3а) с тем, чтобы обеспечить параллельность острия ножа поверхности грядки (24).Установка же ножей не параллельно поверхности грядки (24) , т. е. выход величины угла «α» за пределы 5°-35° сни-жает эффект рыхления, выполняя его неравномер-но.
Конструкция фрезы (4) может быть различной. Ножи (7) могут быть прикреплены как непосред-ственно к осевой втулке (5) (фиг. 3), так и к одному (фиг.2) либо одновременно к двум или более дис-кам (колесам) (6) разного диаметра (фиг.5). В по-следнем случае целесообразно конструировать ножи в виде обычной полосы. При этом диаметр дисков (колес) (6) будет увеличиваться в сторону корпуса рабочего органа (3а).
Осевая втулка (5) фрезы выполнена пере-движной вдоль ее оси и снабжена фиксатором положения фрезы (11) (фиг.5). Такая конструкция дает возможность регулировать положение фрезы, т.е. подбирать наиболее рациональное (близкое) ее положение относительно ряда обрабатываемой культуры растения (25) в зависимости от его вида.
Как показали испытания, требуемый эффект рыхления достигается при среднем диаметре усе-ченного конуса (dср), описываемого острием но-жей, равном 100-400 мм. При выходе за эти преде-лы эффективность рыхления оказывается недоста-точной. Оптимальная величина dср = 150-250 мм. При таких размерах среднего диаметра описываемой формы в виде усеченного конуса (9) количест-
во ножей составляет 4-16 штук. При увеличении или уменьшении их количества эффект рыхления ухудшается. Оптимальное количество ножей - 6-10 штук.
Исследованиями также установлено, что ка-чество рыхления улучшается, если ножи (7) будут закреплены относительно оси фрезы не только с углом наклона острия (лезвия) ножа «α», но и с углом отклонения ножа «β» (фиг.3). При этом эф-фективные величины угла отклонения ножа «β» относительно оси фрезы составляют величину от 5° до 35°, оптимальный же угол - 15°-25°. Такое конструирование ножей способствуют движению почвенной корки в направлении рядов культурных растений (25), что очень важно с точки зрения агротехники.
Еще лучший эффект (улучшение измельчения почвы, ее аэрации и испарение влаги достигается, если ножи (7) в дополнение к углу наклона «α» относительно оси фрезы (8) выполнены также винтообразной формы (фиг 4), например, по эволь-вентному профилю. При этом величина винтооб-разности «» должна составлять до 22°, опти-мальная ее величина -17-20°. При выполнении ножей винтообразной формы их установка с углом отклонения ножа «β» не обязательна. Винтообраз-ные ножи еще больше, чем при установке прямо-линейных ножей под углом отклонения «β», способствуют движению почвенной корки в направ-лении рядов культурных растений (25).
Установлено, что эффект борьбы с сорными растениями достигается при ширине «В» ножей, равной 0,25-0,30 ширины междурядья «Вм». При такой ширине ножей исключается возможность повреждения обрабатываемой культуры растения (25) фрезами и достигается максимальное уничто-жение сорных растений.
С целью обеспечения хорошего контакта фре-зы с грядкой фрезу необходимо прижимать к ней. Для этой цели рабочий орган (3) соединен посред-ством рычага (12) с гидроцилиндром (13), закреп-ленным к трактору (1). Этот же механизм обрат-ным действием обеспечивает подъем рабочего органа (3) при выводе культиватора из рабочего состояния.
Рабочий орган (3) у основания (шарнира) ли-бо в средней части опирается к раме (2) посред-ством амортизирующего элемента (14), например, пружины (фиг.6). Такое исполнение обеспечивает прижатие фрезы (4) к грядке (24) при мелких неровностях ее поверхности независимо от величи-ны давления в гидроцилиндре (13), дополняя работу последнего.
Для обеспечения плавности работы культиватора рабочий орган (3) соединен с гидроцилин-дром (13) посредством рычага (консоли) в месте шарнирного соединения к раме либо в средней части непосредственно или через рычаг. На фиг.6 показан вариант соединения рабочего органа с
гидроцилиндром (13) посредством рычага (консоли) (12) в месте шарнирного соединения к раме (2). Своим другим концом гидроцилиндр (13) закреп-лен к самодвижущему (или прицепному) механиз-му (1) (фиг. 6).
Для обеспечения равномерности глубины рыхления рабочего органа (3а) прикреплен шарнирно копир (опорный элемент) (15), который обеспечивает фрезе (4) оставаться «на весу» и не углубляться более, чем это необходимо по агро-технике. Величина необходимой глубины рыхле-ния устанавливается регулировочным винтом высоты подъема (16), которым снабжен копир (15) (фиг. 6 и фиг. 9). Конструкция копира может быть разнообразной, например, в виде слегка изогнутой пружинистой консоли с колесом или без колеса.
Для еще более эффективной работы культиватора и обеспечения оптимальных параметров вращения, фрезу (4 лучше приводить во вращение не свободно (за счет) поступательного движения и собственного веса), а принудительно, например, через систему передач (18) (цепную или ременную передачу) от редуктора (19), которая в свою оче-редь приводится во вращение системой передачи (20) от вала отбора мощности трактора (фиг.7). В этом случае можно применять не массивную, а легкую фрезу.
Опытами установлено, что независимо от способа приведения фрезы (4) во вращение (сво-бодно или принудительно), для достижения требу-емого качества рыхления фрезу (4) необходимо вращать со скоростью 150-300 об/мин при скорости движения 6-9 км/час. Оптимальные же величи-ны составляют 200-250 об/мин при скорости дви-жения 7-8 км/час, что легче достигаются принудительным способом приведения фрезы (4) во вра-щение.
С целью обеспечения фрезе (4) оптимальных скоростей вращения (200-250 об/мин), система передачи вращения от редуктора (19) снабжена коробкой передач (вариатором) (21). Ввиду необ-ходимости обеспечения плавного переключения скоростей вращения фрезы (4), между редуктором (19) и коробкой передач (вариатором) (21) установлена муфта (22). Такая конструкция обеспечи-вает в целом культиватору высокое качество рых-ления, соответствующее требованиям.
Для предотвращения разброса кусков почвы при принудительном вращении фрезы (4) она сверху снабжена отражателем (17) (фиг.6). Наиболее просто изготовить его в виде выпуклого листа из жести, придав ему требуемую простран-ственную жесткость известными приемами.
Фреза (4) и рабочий орган (3) спереди снаб-жены обтекателем (23) (фиг.7 и фиг.9) с целью защиты наклонившихся стеблей обрабатываемой культуры растений (25) от повреждений при рабо-те культиватора. Конструкция обтекателя (25) может быть различной. Наиболее простая конструкция - если изготовить обтекатель (23) в виде
изогнутого листа из жести или в виде изогнутого трубчатого элемента, направив его изогнутой частью вперед.
Источники, принятые во внимание:
1.Комаристов В.Е., Дунай Н.Ф. Сельскохозяйственные машины.-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Колос, 1984-478 с.
(56) Документы, цитированные в отчёте
1. Комаристов В.Е., Дунай Н.Ф. Сельскохозяй-ственные машины. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1984.
📎 Прикреплённые файлы
-
М.пат.22.pdf⬇ Скачать