RU201279U1

RU201279U1 - Combined rotary mower for perennial grasses

Info

Publication number: RU201279U1
Application number: RU2020126424U
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Васильев; Николай Васильевич Алдошин; Вячеслав Викторович Голубев; Андрей Васильевич Кудрявцев
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2020-12-08

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к навесным устройствам мотоблоков или тракторов, и может быть использована в конструкции косилки ротационной, предназначенной для скашивания травянистой растительности с возможностью одновременной поверхностной обработки почвы.Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей ротационной косилки, обеспечивающей скашивание травянистой растительности с одновременной поверхностной обработкой почвы, что позволяет использовать ее для выравнивания, омоложения и поверхностного улучшения кормовых угодий, а также при необходимости снижения энергоемкости процесса основной обработки почвы при реализации технологий возделывания последующих культур севооборотов.Косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев содержит навешиваемую на энергетическое средство раму 1, ротационные рабочие органы в виде дисков 3 с ножами 4, вертикальные приводные валы 2 ротационных рабочих органов, расположенные внутри барабанов 19 и кинематически связанные с приводом энергетического средства, и связанные с рамой 1 копирующие рельеф поля опорные лыжи 21. Косилка снабжена сменным почвообрабатывающим рабочим органом с возможностью его установки на хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа 3, при этом хвостовик 5 выполнен ступенчатым с уменьшающимся диаметром каждой последующей к его концу ступени. Почвообрабатывающий рабочий орган выполнен (вариант 1) в виде полусферического почвообрабатывающего ножа 8 с зубчатыми краями и углом заточки рабочей кромки 15° и установлен на хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7. Почвообрабатывающий рабочий орган выполнен (вариант 2) в виде двух соосно установленных на хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа 3 полусферических почвообрабатывающих ножей 8 и 10 с зубчатыми краями и углом заточки рабочей кромки 15°, причем верхний полусферический почвообрабатывающий нож 10 имеет больший радиус и охватывает нижний 8 таким образом, что окружности, образуемые режущими кромками обоих полусферических почвообрабатывающих ножей лежат в одной горизонтальной плоскости, причем каждый полусферический почвообрабатывающий нож 8 и 10 установлен на хвостовике 5 приводного вала 2 посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7 и 6 соответственно. Почвообрабатывающий рабочий орган выполнен (вариант 3) в виде двух одинаковых лопастей 12 и 13, хвостовики 14 и 15 которых установлены на хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа 3 посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7, при этом лопасти 12 и 13 направлены в разные стороны и снабжены поперечными шириной, равной ширине лопасти 12, 13, жестко установленными по всей ее длине одинаковыми вертикальными режущими ножами 16 с углом заточки 15°, причем рабочая кромка 17 режущих ножей 16 каждой лопасти 12, 13 направлена от хвостовика 5 приводного вала 2. 5 з.п. ф-лы; 5 ил.The utility model relates to agricultural machinery, namely to attachments of motoblocks or tractors, and can be used in the design of a rotary mower designed for mowing grassy vegetation with the possibility of simultaneous surface tillage. The technical result is to expand the functionality of the rotary mower, which ensures mowing of grassy vegetation. vegetation with simultaneous surface tillage, which allows it to be used for leveling, rejuvenation and superficial improvement of fodder lands, as well as, if necessary, to reduce the energy intensity of the main tillage process when implementing technologies for the cultivation of subsequent crops of crop rotation. Combined rotary mower for perennial grass stands contains a power tool that is hung on frame 1, rotary working bodies in the form of disks 3 with knives 4, vertical drive shafts 2 of rotary working bodies, located located inside the drums 19 and kinematically connected with the drive of the energy means, and connected with the frame 1, copying the relief of the field, support skis 21. The mower is equipped with a replaceable tillage working body with the possibility of installing it on the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body 3, while the shank 5 is made stepwise with a decreasing diameter of each subsequent step to its end. The tillage working body is made (option 1) in the form of a hemispherical tillage knife 8 with serrated edges and a sharpening angle of the working edge of 15 ° and is installed on the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body by means of a double-row self-aligning bearing 7. The tillage working body is made (option 2) in the form of two coaxially mounted on the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body 3 of hemispherical tillage knives 8 and 10 with serrated edges and a sharpening angle of the working edge of 15 °, and the upper hemispherical tillage knife 10 has a larger radius and covers the lower 8 in such a way that the circles formed by the cutting edges of both hemispherical tillage knives lie in the same horizontal plane, and each hemispherical tillage knife 8 and 10 is mounted on the shank 5 of the drive shaft 2 by means of a double-row self-aligning bearing 7 and 6 corresponding enno. The tillage working body is made (option 3) in the form of two identical blades 12 and 13, the shanks 14 and 15 of which are installed on the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body 3 by means of a double-row self-aligning bearing 7, while the blades 12 and 13 are directed in different directions and are equipped with a transverse width equal to the width of the blade 12, 13, rigidly mounted along its entire length with identical vertical cutting knives 16 with a sharpening angle of 15 °, and the working edge 17 of the cutting knives 16 of each blade 12, 13 is directed from the shank 5 of the drive shaft 2.5 wp f-ly; 5 ill.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к навесным устройствам мотоблоков или тракторов и может быть использована в конструкции косилки ротационной, предназначенной для скашивания травянистой растительности с возможностью одновременной поверхностной обработки почвы.The utility model relates to agricultural engineering, namely, to the hinged devices of motoblocks or tractors, and can be used in the design of a rotary mower, designed for mowing grassy vegetation with the possibility of simultaneous surface tillage.

Ротационные косилки являются распространенными сельскохозяйственными машинами, широко применяемыми при заготовке кормов, в основным сена. К преимуществам данных машин следует отнести высокую надежность при кошении различных травостоев вне зависимости от их ботанического состава. Вместе с тем скашивание трав зачастую предшествует процессу обработки почвы, вызванного необходимостью выравнивания поверхности кормовых угодий, их омоложением, а также подготовкой почвы для выращивания последующих культур севооборота. Данное обстоятельство в условиях современных тенденций снижения энергоэффективности агротехнологий требует разработки новых средств механизации, позволяющих осуществлять за один проход сельскохозяйственной машины как скашивание трав, так и поверхностную обработку почвы.Rotary mowers are common agricultural machines, widely used in forage harvesting, in the main hay. The advantages of these machines include high reliability when mowing various grass stands, regardless of their botanical composition. At the same time, the mowing of grasses often precedes the process of soil cultivation, caused by the need to level the surface of forage lands, rejuvenate them, and prepare the soil for growing subsequent crops of crop rotation. This circumstance, in the context of modern trends in the reduction of energy efficiency of agricultural technologies, requires the development of new means of mechanization, which make it possible to carry out both grass mowing and surface tillage in one pass of an agricultural machine.

Известно множество конструкций ротационных косилок (патент РФ №2273122, кл. A01D 34/66, 2008; патент РФ №2098935, кл. A01D 34/86, 1997; А.с. СССР №1653595, кл. A01D 34/86, 1988; А.с. СССР №1340654, кл. A01D 34/42, 1986 и др.), направленных на решение задачи повышения эксплуатационной надежности. Общий недостаток известных косилок заключается в их ограниченных функциональных возможностях.Many designs of rotary mowers are known (RF patent No. 2273122, class A01D 34/66, 2008; RF patent No. 2098935, class A01D 34/86, 1997; USSR AS No. 1653595, class A01D 34/86, 1988 ; AS USSR No. 1340654, class A01D 34/42, 1986, etc.), aimed at solving the problem of increasing operational reliability. A common disadvantage of known mowers is their limited functionality.

Известна установка для содействия лесовозобновлению и минерализации почвы в лесном хозяйстве (патент на ПМ №129759, кл. A01G 23/00, 2012), которая состоит из базового трактора, рукояти гидроманипулятора, телескопической стрелы с телескопом, выдвигаемым гидроцилиндром, имеющая цилиндрический корпус, рабочий режущий орган, закрепленный с четырех сторон болтами к фланцу крепления. Рабочий режущий орган выполнен в виде полусферы со сменными ножами.Known installation for promoting reforestation and soil mineralization in forestry (patent for PM No. 129759, class A01G 23/00, 2012), which consists of a base tractor, a hydraulic manipulator handle, a telescopic boom with a telescope, extended by a hydraulic cylinder, having a cylindrical body, a working a cutter bolted to the mounting flange on all four sides. The working cutting body is made in the form of a hemisphere with replaceable knives.

Известная установка предназначена для срезания нежелательной травянистой растительности, тонкомерных деревьев и минерализации почвы, содействия естественному и искусственному возобновлению лесных культур, при выполнении комплекса противопожарных мероприятий в условиях лесосеки, но не пригодна для работы в сельскохозяйственном производстве.The known installation is intended for cutting off unwanted herbaceous vegetation, small trees and soil mineralization, promoting natural and artificial renewal of forest crops, when performing a set of fire-fighting measures in a cutting area, but is not suitable for work in agricultural production.

Известны технические решения, посвященные разработке многофункциональных сельскохозяйственных машин, в том числе осуществляющих скашивание травы и одновременно поверхностную обработку почвы за один ее проход.Known technical solutions dedicated to the development of multifunctional agricultural machines, including those carrying out mowing grass and at the same time surface tillage in one pass.

Так, известное устройство для боронования (патент РФ №2668090, кл. А01В 19/02, A01D 43/12, 2014) содержит раму, переднюю роторную секцию, включающую по меньшей мере один ротор, прикрепленный к раме с возможностью вращения; ротор или каждый ротор содержит по меньшей мере один нож, ориентированный поперек направления движения устройства для боронования и предназначенный для срезания растительных остатков на уровне поверхности почвы или над поверхностью почвы; устройство также содержит грабельную секцию, включающую зубья для обработки почвы на поле и распределения растительных остатков, срезанных передней роторной секцией, и заднюю роторную секцию, включающую по меньшей мере один ротор, прикрепленный к раме с возможностью вращения; ротор или каждый ротор содержит по меньшей мере один нож, ориентированный поперек направления движения устройства для боронования и расположенный с возможностью срезания растительных остатков на уровне поверхности почвы или над поверхностью почвы.So, the known device for harrowing (RF patent No. 2668090, class A01B 19/02, A01D 43/12, 2014) contains a frame, a front rotor section, including at least one rotor attached to the frame for rotation; the rotor or each rotor contains at least one knife oriented transversely to the direction of movement of the harrowing device and designed to cut crop residues at the soil surface or above the soil surface; the device also contains a rake section including teeth for processing soil in the field and distributing plant residues cut by the front rotor section and a rear rotor section including at least one rotor rotatably attached to the frame; the rotor or each rotor contains at least one knife oriented transversely to the direction of movement of the harrowing device and located with the possibility of cutting off plant residues at the level of the soil surface or above the soil surface.

Известен также узел жатки для уборочной машины (патент РФ №2570318, кл. A01D 34/835, A01D 43/12, 2012), который содержит жатку с основной режущей головкой, подающий механизм, горловину механизма обработки сельскохозяйственной культуры, дополнительную режущую головку ножничного типа. Дополнительная режущая головка следует позади основной режущей головки. Дополнительная режущая головка соединена с задней частью жатки и опирается на взаимодействующие с землей катки. По меньшей мере один опорный каток имеет прерывистую по окружности наружную поверхность, выполненную с возможностью осуществления предварительной обработки по меньшей мере одного из пожнивных остатков и почвы. Таким конструктивным решением обеспечивается одновременная уборка сельскохозяйственной культуры и обработка почвы.There is also known a header assembly for a harvesting machine (RF patent No. 2570318, class A01D 34/835, A01D 43/12, 2012), which contains a header with a main cutting head, a feed mechanism, a throat of a crop processing mechanism, an additional scissor-type cutting head ... The auxiliary cutter head follows behind the main cutter head. An additional cutterhead is connected to the rear of the header and rests on rollers interacting with the ground. At least one support roller has a circumferentially discontinuous outer surface configured to perform pre-treatment of at least one of the crop residues and soil. Such a constructive solution ensures the simultaneous harvesting of agricultural crops and soil cultivation.

Недостатком известных технических решений является громоздкость и сложность, большая металлоемкость и энергоемкость конструкции сельскохозяйственной машины.The disadvantage of the known technical solutions is the bulkiness and complexity, high metal consumption and energy consumption of the agricultural machine structure.

Известны роторные косилки универсальные (патент РФ №2134948, кл. A01D 34/86, 1998; патент на ПМ №44451, кл. A01D 34/86, 2004), которые могут использоваться в сельском, авто- и железнодорожном, мелиоративном и коммунальном хозяйствах для скашивания трав, уничтожения карантинных сорняков, рубки кустарников, одиночно стоящих деревьев и их крон, но не пригодны для использования в создании многолетних травостоев, требующего выравнивания поверхности кормовых угодий, их омоложения, а также подготовки почвы для выращивания последующих культур севооборота, что является решением проблемы обеспечения кормовыми травами сельскохозяйственных животных.Known universal rotary mowers (RF patent No. 2134948, class A01D 34/86, 1998; patent for PM No. 44451, class A01D 34/86, 2004), which can be used in agriculture, auto and railway, land reclamation and municipal services for mowing grasses, destroying quarantine weeds, felling shrubs, single standing trees and their crowns, but are not suitable for use in creating perennial herbage, which requires leveling the surface of forage lands, their rejuvenation, as well as preparing the soil for growing subsequent crops of crop rotation, which is a solution problems of providing farm animals with fodder grasses.

Наиболее близкой по конструкции к заявленной является косилка (патент на полезную модель №77747, кл. A01D 34/66, 2008, прототип), содержащая навешиваемую на энергетическое средство раму, рабочие органы в виде дисков с ножами, вертикальные приводы рабочих органов, расположенные внутри барабанов и кинематически связанные с приводом энергетического средства, и копирующие рельеф поля опорные лыжи. Известная косилка предназначена для скашивания и укладки в валок любого стеблестоя.The closest in design to the claimed one is a mower (patent for utility model No. 77747, class A01D 34/66, 2008, prototype), containing a frame hung on the power tool, working bodies in the form of disks with knives, vertical drives of working bodies located inside drums and kinematically connected to the drive of the power plant, and supporting skis that follow the relief of the field. The known mower is designed for mowing and swathing any stalk.

Недостатком данной косилки являются ограниченные функциональные возможности при использовании ее для создания многолетних травостоев, требующего наряду с прямым ее назначением - кошением травянистой растительности, выравнивания, омоложения и поверхностного улучшения кормовых угодий.The disadvantage of this mower is its limited functionality when using it to create perennial herbage, which requires, along with its direct purpose - mowing grassy vegetation, leveling, rejuvenation and surface improvement of fodder lands.

Задачей полезной модели является разработка конструкции ротационной косилки, предназначенной для скашивания травянистой растительности с возможностью одновременной поверхностной обработки почвы.The task of the utility model is to develop a design of a rotary mower designed for mowing grassy vegetation with the possibility of simultaneous surface tillage.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в расширении функциональных возможностей ротационной косилки, что позволяет использовать ее для выравнивания, омоложения и поверхностного улучшения кормовых угодий, а также при необходимости снижения энергоемкости процесса основной обработки почвы при реализации технологий возделывания последующих культур севооборотов. В результате повышается урожайность и качество продукции многолетних травостоев за счет улучшения их отрастающей способности вследствие улучшения водно-воздушного режима, снижения плотности поверхностного слоя почвы, увеличения вегетативного размножения корневищных трав. При подготовке почвы под последующие культуры севооборота достигается снижение энергоемкости процесса основной обработки почвы и улучшение разложения органического вещества вследствие разрезания рабочими органами косилки поверхностного задерненного слоя почвы.The technical result from solving the problem is to expand the functionality of the rotary mower, which allows it to be used for leveling, rejuvenating and surface improvement of forage lands, as well as, if necessary, reducing the energy intensity of the main tillage process when implementing technologies for cultivating subsequent crops of crop rotation. As a result, the yield and product quality of perennial herbage increases due to the improvement of their growing capacity due to the improvement of the water-air regime, the decrease in the density of the surface soil layer, and the increase in the vegetative reproduction of rhizome grasses. When preparing the soil for subsequent crops of crop rotation, a decrease in the energy intensity of the main tillage process and an improvement in the decomposition of organic matter are achieved due to the cutting of the surface sod layer of soil by the working bodies of the mower.

Поставленная полезной моделью задача решена тем, что косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев, содержащая навешиваемую на энергетическое средство раму, ротационные рабочие органы в виде дисков с ножами, вертикальные приводные валы ротационных рабочих органов, расположенные внутри барабанов и кинематически связанные с приводом энергетического средства, и связанные с рамой копирующие рельеф поля опорные лыжи, снабжена сменным почвообрабатывающим рабочим органом с возможностью установки его на хвостовике приводного вала каждого ротационного рабочего органа, при этом хвостовик выполнен ступенчатым с уменьшающимся диаметром каждой последующей к его концу ступени.The problem posed by the utility model is solved by the fact that a rotary combined mower for perennial herbage, containing a frame hung on the power tool, rotary working bodies in the form of disks with knives, vertical drive shafts of rotary working bodies located inside the drums and kinematically connected with the drive of the power tool, and support skis connected with the frame, copying the field relief, is equipped with a replaceable tillage working body with the possibility of installing it on the shank of the drive shaft of each rotary working body, while the shank is made stepped with a decreasing diameter of each subsequent step to its end.

На хвостовике приводного вала каждого ротационного рабочего органа посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника установлен сменный почвообрабатывающий рабочий орган в виде полусферического почвообрабатывающего ножа с зубчатыми краями и углом заточки рабочей кромки 15° (вариант 1); либо в виде двух соосно установленных на хвостовике приводного вала каждого ротационного рабочего органа полусферических почвообрабатывающих ножей с зубчатыми краями и углом заточки рабочей кромки 15°, причем верхний полусферический почвообрабатывающий нож имеет больший радиус и охватывает нижний таким образом, что окружности, образуемые режущими кромками обоих полусферических почвообрабатывающих ножей лежат в одной горизонтальной плоскости, при этом каждый полусферический почвообрабатывающий нож установлен на хвостовике приводного вала каждого ротационного рабочего органа посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника (вариант 2); либо в виде двух одинаковых лопастей, хвостовиками посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника установленных на хвостовике приводного вала каждого ротационного рабочего органа, при этом лопасти направлены в разные стороны и снабжены поперечными шириной, равной ширине лопасти, жестко установленными по всей ее длине одинаковыми вертикальными режущими ножами с углом заточки 15°, причем рабочая кромка режущих ножей каждой лопасти направлена от приводного вала.On the shank of the drive shaft of each rotary working body by means of a double-row self-aligning bearing, there is a replaceable tillage working body in the form of a hemispherical tillage knife with serrated edges and a sharpening angle of the working edge of 15 ° (option 1); or in the form of two hemispherical tillage knives coaxially mounted on the shank of the drive shaft of each rotary working body with serrated edges and a sharpening angle of the working edge of 15 °, and the upper hemispherical tillage knife has a larger radius and covers the lower one in such a way that the circles formed by the cutting edges of both hemispherical tillage knives lie in the same horizontal plane, while each hemispherical tillage knife is mounted on the shank of the drive shaft of each rotary working body by means of a double-row self-aligning bearing (option 2); either in the form of two identical blades, shanks by means of a double-row self-aligning bearing mounted on the shank of the drive shaft of each rotary working body, while the blades are directed in different directions and equipped with a transverse width equal to the width of the blade, rigidly installed along its entire length with identical vertical cutting blades with an angle sharpening 15 °, and the working edge of the cutting knives of each blade is directed from the drive shaft.

Косилка снабжена защитным кожухом в форме полого усеченного конуса, установленным жестко на хвостовике приводного вала каждого ротационного рабочего органа над почвообрабатывающим рабочим органом косилки.The mower is equipped with a protective casing in the form of a hollow truncated cone, mounted rigidly on the shank of the drive shaft of each rotary working body above the tillage working body of the mower.

На обоих концах рамы симметрично продольно-вертикальной плоскости косилки жестко закреплены телескопические стойки с возможностью установки и фиксации в них опорных лыж. Телескопические стойки снабжены шкалой для задания и регулировки высоты скашивания травостоя и глубины поверхностной обработки почвы.At both ends of the frame, symmetrically to the longitudinal-vertical plane of the mower, telescopic racks are rigidly fixed with the possibility of mounting and fixing support skis in them. Telescopic stands are equipped with a scale for setting and adjusting the height of grass cutting and the depth of surface tillage.

Заявленная косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев, содержащая ротационный рабочий орган в виде диска с ножами, благодаря установке на хвостовике его приводного вала почвообрабатывающего рабочего органа, обеспечивает, кроме кошения различных травостоев, механическое воздействие на поверхностный слой почвы кормовых угодий. В основе выбора конструкции почвообрабатывающего рабочего органа лежит его функциональное назначение: вертикальное воздействие на почву без ее оборота и перемещения, что обеспечивает омоложение травостоя, особенно корневищных трав, за счет повышения их отрастающей способности и размножения, улучшение водно-воздушного режима почвы, создание условий для эффективной минерализации органического вещества; воздействие на почву с ее оборотом и перемещением, что необходимо при ликвидации травостоев с целью снижения энергоемкости последующей основной обработки за счет уменьшения тягового сопротивления почвы рабочим органам сельскохозяйственных машин и снижение их изнашиваемости. Конструкция заявленной ротационной косилки, предназначенной для скашивания травянистой растительности с возможностью одновременной поверхностной обработки почвы, расширяет ее функциональные возможности.The declared combined rotary mower for perennial herbage, containing a rotary working body in the form of a disk with knives, thanks to the installation of a tillage working body on the shank of its drive shaft, provides, in addition to mowing various grass stands, a mechanical effect on the surface layer of the soil of forage lands. The choice of the design of the tillage working body is based on its functional purpose: vertical impact on the soil without its rotation and movement, which ensures the rejuvenation of the grass stand, especially rhizome grasses, by increasing their growing capacity and reproduction, improving the water-air regime of the soil, creating conditions for effective mineralization of organic matter; impact on the soil with its turnover and movement, which is necessary when liquidating grass stands in order to reduce the energy intensity of the subsequent basic processing by reducing the traction resistance of the soil to the working bodies of agricultural machines and reducing their wear. The design of the declared rotary mower, designed for mowing grassy vegetation with the possibility of simultaneous surface tillage, expands its functionality.

Заявленная косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев иллюстрируется чертежами.The claimed combined rotary mower for perennial herbage is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев с почвообрабатывающим рабочим органом в виде полусферического почвообрабатывающего ножа, общий вид; на фиг. 2 - косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев с почвообрабатывающим рабочим органом в виде двух полусферических почвообрабатывающих ножей, общий вид; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев с почвообрабатывающим рабочим органом в виде двух лопастей с вертикальными режущими ножами, общий вид; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4.FIG. 1 shows a combined rotary mower for perennial herbage with a tillage working body in the form of a hemispherical tillage knife, general view; in fig. 2 - rotary combined mower for perennial herbage with a tillage working body in the form of two hemispherical tillage knives, general view; in fig. 3 - view A in FIG. 2; in fig. 4 - rotary combined mower for perennial herbage with a tillage working body in the form of two blades with vertical cutting knives, general view; in fig. 5 - view B in Fig. 4.

Косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев содержит навешиваемую на энергетическое средство, например, трактор или мотоблок, сборно-сварную раму 1, на которой установлены симметрично относительно вертикально-продольной оси косилки два одинаковых ротационных рабочих органа с вертикальными приводными валами 2. Каждый ротационный рабочий орган выполнен в виде жестко установленного на вертикальном приводном валу 2 режущего диска 3 с равномерно расположенными по окружности и шарнирно закрепленными на его нижней поверхности по периферии ножами 4, под которым на хвостовике 5 приводного вала 2, выполненном ступенчатым с уменьшающимся диаметром каждой последующей к его концу ступени, установлены двухрядные самоустанавливающиеся подшипники закрытого типа 6 и 7. Выполнение хвостовика 5 ступенчатым позволяет устанавливать на нем одновременно, по крайней мере, два самоустанавливающихся подшипника, посредством которых на хвостовике 5 приводного вала 2 закрепляют одновременно, по крайней мере, два почвообрабатывающих ножа, образуя эффективный в работе почвообрабатывающий рабочий орган. Известно, что особенность конструкции самоустанавливающегося подшипника обеспечивает его самоустанавливаемость, позволяя воспринимать угловые перекосы вала относительно корпуса. Такие подшипники особенно удобны в узлах, где возможны значительные изгибы вала или различные перекосы. Кроме того, самоустанавливающиеся шарикоподшипники имеют самый низкий коэффициент трения из всех подшипников качения, благодаря чему они слабо подвержены нагреву даже при вращении с высокими скоростями (ru.wikipedia.org.Подшипник).A combined rotary mower for perennial herbage contains a prefabricated welded frame 1, mounted on an energy device, for example, a tractor or walk-behind tractor, on which two identical rotary working bodies with vertical drive shafts are installed symmetrically relative to the vertical longitudinal axis of the mower 2. Each rotary working body is made in the form of a cutting disk 3 rigidly mounted on a vertical drive shaft 2 with knives 4 evenly spaced around the circumference and pivotally fixed on its lower surface around the periphery, under which on the shank 5 of the drive shaft 2, made stepped with a decreasing diameter of each subsequent step to its end, installed double-row self-aligning bearings of a closed type 6 and 7. Making the shank 5 stepped allows you to install on it simultaneously at least two self-aligning bearings, by means of which on the shank 5 of the drive shaft 2 are fixed simultaneously, along at least two tillage knives, forming an efficient tillage working body. It is known that the design feature of a self-aligning bearing ensures its self-alignment, allowing it to perceive angular misalignments of the shaft relative to the housing. Such bearings are especially convenient in assemblies where significant shaft bends or various misalignments are possible. In addition, self-aligning ball bearings have the lowest coefficient of friction of all rolling bearings, making them less susceptible to heat, even when rotating at high speeds (en.wikipedia.org Bearing).

Вариант 1. На хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа в виде режущего диска 3 с ножами 4 посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7 жестко закреплен почвообрабатывающий рабочий орган в виде полусферического почвообрабатывающего ножа 8 (фиг. 1), выполненного из стали, с зубчатыми краями и углом заточки рабочей кромки, равной 15°. Форма краев в виде зубьев обеспечивает наилучшую проникающую способность рабочего органа, а угол заточки его рабочей кромки, равный 15°, обеспечивает максимальное скольжение почвенных частиц по рабочей поверхности уплотняющей ее части, исключая возможность налипания почвы на рабочую поверхность. Угол заточки рабочей кромки 15° принят, исходя из условия равенства угла трения почвы о сталь 14°…52° (Машиностроение: Энциклопедия. - М.: Машиностроение, 1998. - Т. 4-16. - С. 115) и подтвержден экспериментально. Для снижения металлоемкости почвообрабатывающего ножа 8, уменьшения массы косилки и улучшения качества воздействия на почву полусферическая его поверхность выполнена с круглыми, либо овальными отверстиями 9.Option 1. On the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body in the form of a cutting disc 3 with knives 4 by means of a double-row self-aligning bearing 7, a tillage working body in the form of a hemispherical tillage knife 8 (Fig. 1), made of steel, with serrated edges is rigidly fixed and a sharpening angle of the working edge equal to 15 °. The shape of the edges in the form of teeth provides the best penetrating ability of the working body, and the sharpening angle of its working edge, equal to 15 °, ensures maximum sliding of soil particles along the working surface of the sealing part, excluding the possibility of soil sticking to the working surface. The angle of sharpening of the working edge of 15 ° is adopted based on the condition that the angle of friction of the soil against steel is equal to 14 ° ... 52 ° (Mechanical engineering: Encyclopedia. - M .: Mechanical engineering, 1998. - T. 4-16. - P. 115) and confirmed experimentally ... To reduce the metal consumption of the tillage knife 8, reduce the weight of the mower and improve the quality of the impact on the soil, its hemispherical surface is made with round or oval holes 9.

Вариант 2. На хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа посредством двухрядных самоустанавливающихся подшипников 6 и 7 установлены соосно полусферический почвообрабатывающий нож 10 и такой же полусферический почвообрабатывающий нож 8, но с меньшим радиусом (фиг. 2). Верхний полусферический почвообрабатывающий нож 10, имея больший радиус, охватывает нижний 8 таким образом, что окружности, образуемые режущими кромками полусферических почвообрабатывающих ножей 8 и 10, лежат в одной горизонтальной плоскости - условие, необходимое для эффективной работы почвообрабатывающих ножей. Для снижения металлоемкости почвообрабатывающего ножа 10, уменьшения массы косилки и улучшения качества воздействия на почву полусферическая его поверхность выполнена с круглыми, либо овальными отверстиями 11.Option 2. On the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body by means of double-row self-aligning bearings 6 and 7, a hemispherical tillage knife 10 and the same hemispherical tillage knife 8, but with a smaller radius, are installed coaxially (Fig. 2). The upper hemispherical tillage knife 10, having a larger radius, covers the lower 8 in such a way that the circles formed by the cutting edges of the hemispherical tillage knives 8 and 10 lie in the same horizontal plane - a condition necessary for the effective operation of the tillage knives. To reduce the metal consumption of the tillage knife 10, reduce the weight of the mower and improve the quality of the impact on the soil, its hemispherical surface is made with round or oval holes 11.

Применение почвообрабатывающего рабочего органа в виде полусферических почвообрабатывающих ножей 8 и 10 предпочтительно в случае необходимости оборота почвы, особенно при ликвидации травостоев, с целью снижения энергоемкости последующей основной обработки почвы за счет уменьшения тягового сопротивления почвы рабочим органам сельскохозяйственных машин и снижение их изнашиваемости.The use of a tillage working body in the form of hemispherical tillage knives 8 and 10 is preferable if it is necessary to turn the soil, especially when eliminating grass stands, in order to reduce the energy intensity of the subsequent main tillage by reducing the traction resistance of the soil to the working bodies of agricultural machines and reducing their wear.

При необходимости улучшения условий для развития корневых систем сельскохозяйственных растений за счет создания в почве вертикальных каналов для доставки воздуха и влаги в глубокие слои грунта, измельчения и перемешивания пожнивных остатков с землей предпочтение следует отдать вертикальному воздействию на почву без ее оборота и перемещения. В этом случае (вариант 3) на хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7 закреплен почвообрабатывающий рабочий орган в виде сборной конструкции (фиг. 4 и фиг. 5): двух одинаковых лопастей 12 и 13, хвостовики 14 и 15 которых посредством двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7 установлены на хвостовике 5 приводного вала 2 таким образом, что лопасти 12 и 13 направлены в разные стороны. Лопасти 12 и 13 снабжены поперечными шириной, равной ширине каждой лопасти 12, 13, жестко установленными по всей их длине одинаковыми вертикальными режущими ножами 16 с углом заточки 15°, исходя из условия, что угол трения почвы о сталь равен 14°…52° (Машиностроение: Энциклопедия. - М.: Машиностроение, 1998. - Т. 4-16. - с. 115). Режущие ножи 16 имеют Г-образную форму с прямым углом между сторонами и выполнены с одной боковой рабочей режущей кромкой 17. Путем жесткого соединения одной из их сторон (без режущей кромки) с телом лопасти 12 и 13, например, болтом с потайной головкой (не показано), получают равномерный ряд вертикальных режущих ножей 16. Рабочая кромка 17 режущих ножей 16 каждой лопасти 12, 13 направлена от хвостовика 5 приводного вала 2 с целью обеспечения равномерного рыхления почвы без образования ее сгруживания к центру приводного вала 2.If it is necessary to improve conditions for the development of root systems of agricultural plants by creating vertical channels in the soil for delivering air and moisture to the deep layers of the soil, crushing and mixing crop residues with the ground, preference should be given to vertical impact on the soil without turning and moving it. In this case (option 3) on the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body by means of a double-row self-aligning bearing 7, a soil-cultivating working body is fixed in the form of a prefabricated structure (Fig. 4 and Fig. 5): two identical blades 12 and 13, shanks 14 and 15 of which, by means of a double-row self-aligning bearing 7, are mounted on the shank 5 of the drive shaft 2 in such a way that the blades 12 and 13 are directed in different directions. The blades 12 and 13 are equipped with a transverse width equal to the width of each blade 12, 13, rigidly mounted along their entire length with identical vertical cutting knives 16 with a sharpening angle of 15 °, based on the condition that the angle of friction of the soil against steel is 14 ° ... 52 ° ( Mechanical engineering: Encyclopedia. - M .: Mechanical engineering, 1998. - T. 4-16. - p. 115). The cutting knives 16 are L-shaped with a right angle between the sides and are made with one side working cutting edge 17. By rigidly connecting one of their sides (without a cutting edge) with the body of the blade 12 and 13, for example, a countersunk head bolt (not shown), a uniform row of vertical cutting knives is obtained 16. The working edge 17 of the cutting knives 16 of each blade 12, 13 is directed from the shank 5 of the drive shaft 2 in order to ensure uniform loosening of the soil without forming it unloading to the center of the drive shaft 2.

На хвостовике 5 приводного вала 2 каждого ротационного рабочего органа над почвообрабатывающим рабочим органом жестко закреплен защитный кожух 18, выполненный в виде полого усеченного конуса для повышения безопасности работы почвенных ножей, препятствующий вылету частиц грунта и дернины во время резания.On the shank 5 of the drive shaft 2 of each rotary working body, a protective casing 18 is rigidly fixed above the tillage working body, made in the form of a hollow truncated cone to increase the safety of the soil knives, preventing the escape of soil particles and sod during cutting.

Вертикальные приводные валы 2 ротационных рабочих органов размещены внутри барабанов 19 и кинематически связаны с приводом энергетического средства (не показано).The vertical drive shafts 2 of the rotary working bodies are placed inside the drums 19 and are kinematically connected to the drive of the power tool (not shown).

На обоих концах рамы 1 симметрично относительно вертикально-продольной оси косилки жестко закреплены одинаковые телескопические стойки 20, в каждой из которых установлена одинаковая копирующая рельеф поля опорная лыжа 21 с возможностью фиксации в стойке 20 посредством, например, шпильки 22. Каждая телескопическая стойка 20 снабжена шкалой 23 для задания и регулировки высоты скашивания травостоя и глубины поверхностной обработки почвы.At both ends of the frame 1, symmetrically relative to the vertical-longitudinal axis of the mower, identical telescopic stands 20 are rigidly fixed, each of which has the same support ski 21 that follows the field relief with the possibility of fixing in the stand 20 by means of, for example, a pin 22. Each telescopic stand 20 is equipped with a scale 23 for setting and adjusting the cutting height of the grass stand and the depth of shallow tillage.

На раме 1 может быть установлено 2n, где 1≤n≤4, ротационных рабочих органа, в зависимости от используемого энергетического средства, вида многолетнего травостоя и ширины захвата косилки. Количество ротационных рабочих органов больше восьми (при n>4) нецелесообразно ввиду значительного повышения нагрузки на приводные органы машины, что способствует снижению эксплуатационной надежности косилки. Кроме этого, значительно увеличиваются металлоемкость и габаритные размеры конструкции, что существенно затруднит процесс транспортировки косилки до обрабатываемого участка, а также ее использование в условиях мелкоконтурных полей.On the frame 1, 2n, where 1≤n≤4, of rotary working bodies can be installed, depending on the used energy means, the type of perennial grass stand and the width of the mower. The number of rotary working bodies is more than eight (at n> 4) is impractical due to a significant increase in the load on the drive bodies of the machine, which contributes to a decrease in the operational reliability of the mower. In addition, the metal consumption and overall dimensions of the structure significantly increase, which will significantly complicate the process of transporting the mower to the processed area, as well as its use in conditions of small-contour fields.

Косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев работает следующим образом.Combined rotary mower for perennial herbage works as follows.

Перед началом работы косилки в зависимости от функционального назначения почвообрабатывающего рабочего органа: вертикального воздействия на почву без ее оборота и перемещения, либо воздействия на почву с ее оборотом и перемещением, делают выбор почвообрабатывающего рабочего органа и монтируют его на фланце двухрядного самоустанавливающегося подшипника 7 (варианты 1 и 3), либо на фланцах двухрядных самоустанавливающихся подшипников 6, 7 (вариант 2), установленных на хвостовике 5 приводного вала 2. Осуществляют регулировку положения опорных лыж 21 относительно рамы 1 для установки высоты среза стеблей и глубины поверхностной обработки почвы.Before starting the mower operation, depending on the functional purpose of the tillage working body: vertical impact on the soil without its turnover and movement, or impact on the soil with its turnover and movement, make a choice of a tillage working body and mount it on the flange of a double-row self-aligning bearing 7 (options 1 and 3), or on the flanges of double-row self-aligning bearings 6, 7 (option 2) mounted on the shank 5 of the drive shaft 2. The position of the support skis 21 relative to the frame 1 is adjusted to set the cutting height of the stems and the depth of surface tillage.

Привод рабочих органов косилки осуществляют от вала отбора мощности энергетического средства, например, трактора, при движении которого вращение через вертикальные приводные валы 2, заключенные в барабаны 19, передается дискам 3 с режущими ножами 4. Режущие диски 3 с ножами 4, вращаясь в горизонтальной плоскости, ножами 4 срезают растительность и равномерно распределяют срезанную массу по прокосу воздушным потоком, образующимся от вращения режущих дисков 3.The drive of the working bodies of the mower is carried out from the power take-off shaft of an energy device, for example, a tractor, during the movement of which rotation through the vertical drive shafts 2, enclosed in drums 19, is transmitted to discs 3 with cutting knives 4. Cutting discs 3 with knives 4, rotating in a horizontal plane , with knives 4 cut the vegetation and evenly distribute the cut mass along the swath with the air flow generated from the rotation of the cutting discs 3.

Одновременно (вариант 1) почвообрабатывающие рабочие органы в виде полусферических почвообрабатывающих ножей 8 измельчают поверхностный слой почвы на глубину до 8 см, при этом в процессе измельчения полусферические почвообрабатывающие ножи 8 могут отклоняться от горизонтального положения за счет самоустанавливающегося подшипника 7, что дает дополнительный встряхивающий эффект, способствующий разрушению межагрегатных связей почвенных частиц, а также предохраняет полусферические почвообрабатывающие ножи 8 при наезде на препятствия.At the same time (option 1) the tillage working bodies in the form of hemispherical tillage knives 8 grind the surface layer of the soil to a depth of 8 cm, while in the process of crushing the hemispherical tillage knives 8 can deviate from the horizontal position due to the self-aligning bearing 7, which gives an additional shaking effect, contributing to the destruction of inter-aggregate bonds of soil particles, and also protects hemispherical tillage knives 8 when hitting obstacles.

В варианте 2 почвообрабатывающие рабочие органы в виде полусферических почвообрабатывающих ножей 8 и 10 также измельчают поверхностный слой почвы на глубину до 8 см. Процесс измельчения в данном случае более эффективный. Полусферические почвообрабатывающие ножи 8 и 10 оборачивают почву, что особенно необходимо при ликвидации травостоев, а также с целью снижения энергоемкости последующей основной обработки почвы за счет уменьшения тягового сопротивления почвы рабочим органам сельскохозяйственных машин и снижение их изнашиваемости.In option 2, the tillage working bodies in the form of hemispherical tillage knives 8 and 10 also grind the surface layer of the soil to a depth of 8 cm. The grinding process in this case is more efficient. Hemispherical tillage knives 8 and 10 wrap the soil, which is especially necessary when eliminating grass stands, as well as in order to reduce the energy intensity of the subsequent main tillage by reducing the traction resistance of the soil to the working bodies of agricultural machines and reducing their wear.

В варианте 3 почвообрабатывающий рабочий орган в виде двух одинаковых лопастей 12 и 13 с режущими ножами 16 измельчает и перемешивает пожнивные остатки с землей, вертикально воздействуя на почву без ее оборота и перемещения, создавая в почве вертикальные каналы для доставки воздуха и влаги в глубокие слои грунта, улучшая условия для развития корневых систем сельскохозяйственных растений.In option 3, the tillage working body in the form of two identical blades 12 and 13 with cutting knives 16 crushes and mixes crop residues with the ground, vertically acting on the soil without turning and moving it, creating vertical channels in the soil for delivering air and moisture to deep soil layers improving conditions for the development of root systems of agricultural plants.

Для повышения безопасности работы почвообрабатывающих ножей во всех трех вариантах на приводном валу 2 каждого ротационного рабочего органа над почвообрабатывающим рабочим органом установлены кожухи 18, выполненные в виде полого усеченного конуса, препятствующие вылету из-под почвообрабатывающих ножей как почвенных частиц, так и растительных остатков.To increase the safety of the work of the tillage knives in all three versions, on the drive shaft 2 of each rotary working body above the tillage working body, casings 18 are installed, made in the form of a hollow truncated cone, preventing both soil particles and plant residues from flying out from under the tillage knives.

Заявленная косилка ротационная комбинированная для многолетних травостоев промышленно осуществима. Изготовлен ее промышленный образец с тремя вариантами почвообрабатывающих рабочих органов и испытан на базе кафедры технологических и транспортных машин и комплексов инженерного факультета Тверской ГСХА. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили рациональные параметры элементов конструкции заявленной косилки и доказали, что предложенная конструкция является работоспособной, причем отличается высокой эксплуатационной надежностью.The declared combined rotary mower for perennial herbage is industrially feasible. Its industrial prototype was made with three variants of tillage working bodies and tested on the basis of the department of technological and transport machines and complexes of the engineering faculty of the Tver State Agricultural Academy. The carried out experimental studies have confirmed the rational parameters of the structural elements of the declared mower and proved that the proposed design is efficient, and it is characterized by high operational reliability.

Применение заявленной косилки обеспечивает улучшение поверхностного слоя почвы кормовых угодий за счет оптимизации водно-воздушного режима, высвобождения дополнительных питательных веществ, вследствие усиления минерализации органического вещества, способствует омоложению травостоев за счет улучшения размножения трав, особенно рыхлокустовых. Комплексным результатом от перечисленных эффектов является повышение урожайности лугов на 32-36%, а также снижение энергетической и экономической эффективности эксплуатации кормовых угодий. Экспериментально установлена возможность эффективного использования косилки в севооборотах. Так, например, ее использование эффективно при скашивании полей трав, являющихся предшественниками для последующих культур севооборота, ввиду того, что после ее применения можно сразу осуществлять вспашку, минуя операцию дискования, что в итоге снижает себестоимость производимой продукции. Кроме этого, подтверждена действенность ее применения в системе ввода залежных земель в эксплуатацию, где очень важно сочетать скашивание с выравнивающим воздействием на почву. Применение косилки на таких почвах позволяет снизить затраты на освоение земель на 10-12%.The use of the declared mower provides an improvement in the surface layer of the soil of fodder lands by optimizing the water-air regime, the release of additional nutrients, due to the increased mineralization of organic matter, contributes to the rejuvenation of herbage by improving the reproduction of grasses, especially loose bush. The complex result of the listed effects is an increase in meadow yield by 32-36%, as well as a decrease in the energy and economic efficiency of the operation of forage lands. The possibility of effective use of the mower in crop rotation has been experimentally established. So, for example, its use is effective when mowing grass fields, which are predecessors for subsequent crops of crop rotation, due to the fact that after its application, it is possible to immediately plow, bypassing the disking operation, which ultimately reduces the cost of production. In addition, the effectiveness of its application in the system of putting fallow lands into operation was confirmed, where it is very important to combine mowing with a leveling effect on the soil. The use of the mower on such soils can reduce the cost of land development by 10-12%.

Заявленную косилку ротационную комбинированную для многолетних травостоев можно рекомендовать для использования в условиях предприятий в системах текущей эксплуатации и улучшения кормовых угодий.The declared combined rotary mower for perennial herbage can be recommended for use in the conditions of enterprises in the systems of current operation and improvement of forage lands.

Claims

1. Combined rotary mower for perennial herbage, containing a frame hung on the energy means, rotary working bodies in the form of discs with knives, vertical drive shafts of rotary working bodies located inside the drums and kinematically connected with the drive of the energy means, and associated with the frame field pattern copying support skis, characterized in that it is equipped with a replaceable tillage working body with the ability to install it on the shank of the drive shaft of each rotary working body, while the shank is made stepped with a decreasing diameter of each subsequent step to its end.

2. The mower according to claim. 1, characterized in that the tillage working body is made in the form of a hemispherical tillage knife with serrated edges and a sharpening angle of the working edge of 15 ° and is installed on the drive shaft shank of each rotary working body by means of a double-row self-aligning bearing.

3. The mower according to claim 1, characterized in that the tillage working body is made in the form of two hemispherical tillage knives coaxially mounted on the shank of the drive shaft of each rotary working body with serrated edges and a sharpening angle of the working edge of 15 °, and the upper hemispherical tillage knife has a larger radius and covers the lower one in such a way that the circles formed by the cutting edges of both hemispherical tillage knives lie in the same horizontal plane, and each hemispherical tillage knife is mounted on the shank of the drive shaft by means of a double-row self-aligning bearing.

4. The mower according to claim 1, characterized in that the tillage working body is made in the form of two identical blades, the shanks of which are installed on the shank of the drive shaft of each rotary working body by means of a double-row self-aligning bearing, while the blades are directed in different directions and are provided with a transverse width, equal to the width of the blade, rigidly mounted along its entire length with identical vertical cutting blades with a sharpening angle of 15 °, and the working edge of the cutting blades of each blade is directed from the shank of the drive shaft.

5. The mower according to claim 1, characterized in that it is provided with a protective casing in the form of a hollow truncated cone, rigidly mounted on the drive shaft of each rotary working body above the tillage working body.

6. The mower according to claim 1, characterized in that the support skis are installed in rigidly fixed at both ends of the frame symmetrically to the longitudinal-vertical plane of the mower with the possibility of fixing telescopic racks in them, equipped with a scale for setting and adjusting the height of grass mowing and the depth of surface tillage ...