RU204418U1 - Каток - гребнеобразователь - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению. Предложен каток-гребнеобразователь, включающий составную раму из передней, задней, боковых и продольных балок и свободно установленных сферических дисков. Рама катка выполнена с возможностью изменения угла установки боковых балок вместе со сферическими дисками к направлению движения и фиксации в заданном положении. На передней и задней балках по продольной оси симметрии катка установлены несущий и поддерживающий кронштейны. Над катком по его продольной оси симметрии шарнирно в несущем кронштейне установлен Г-образный кронштейн с направляющей втулкой, под которым установлена штанга с регулировочной гайкой и пружиной. Штанга одним концом шарнирно установлена в поддерживающем кронштейне, другим - в направляющей втулке с возможностью вертикального перемещения штанги в направляющей втулке. Регулировочная гайка установлена в нижней части штанги под пружиной с возможностью ее перемещения вдоль штанги. Между продольными балками установлена ось, на которой с возможностью свободного вращения установлено прикатывающее колесо. Устройство позволяет равномерно уплотнять гребень почвы. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к прикатывающим каткам.

Известен каток-гребнеобразователь [Патент RU 2409921. Каток-гребнеобразователь. Опубл. 27.01.2011 г., Бюл. №3], включающий составную раму, ось и свободно установленные на оси сферические диски. Между сферическими дисками с возможностью свободного вращения на оси и изменения расстояния расположены кольца. Рама катка выполнена составной с возможностью изменения угла установки боковых балок вместе со сферическими дисками к направлению движения и фиксации в заданном положении. По продольной оси симметрии катка на раме установлена П-образная балка с направляющей втулкой, под которой установлена штанга с пружиной.

Однако известный каток-гребнеобразователь обладает недостатком, связанным с неравномерностью уплотнения гребня почвы и отсутствием возможности сформировать гребень почвы М-образного профиля.

Технический результат полезной модели - повышение равномерности уплотнения гребня почвы.

Технический результат достигается тем, что на передней и задней балке по продольной оси симметрии катка устанавливают несущий и поддерживающий кронштейны. Над катком по его продольной оси симметрии шарнирно в несущем кронштейне устанавливают Г-образный кронштейн с направляющей втулкой. Под Г-образным кронштейном устанавливают штангу с регулировочной гайкой и пружиной. Штангу одним концом шарнирно устанавливают в поддерживающем кронштейне, другим - в направляющей втулке, с возможностью вертикального перемещения штанги в направляющей втулке. Регулировочную гайку устанавливают в нижней части штанги под пружиной с возможностью ее перемещения вдоль штанги. Между продольными балками устанавливают ось. На оси с возможностью свободного вращения устанавливают прикатывающее колесо. Обод прикатывающего колеса в поперечном сечении выполняют коническим, причем угол α конусных частей прикатывающего колеса равен углу естественного откоса почвы γ, диаметр d цилиндрической части прикатывающего колеса имеет размер, определяемый соотношением

где h - величина смятия почвы прикатывающим колесом, м; r - радиус комка почвы, м; ϕ₁ - угол трения между поверхностями прикатывающего колеса и комка почвы, град.; ϕ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвы, град.,

а диаметр сферических дисков соответственно определяют по формуле

где Н - высота гребня почвы, м; h₂ - глубина погружения каждого сферического диска в почву, м.

На фиг. 1 изображен каток-гребнеобразователь, разрез А-А, на фиг. 2 - каток-гребнеобразователь, вид сверху, на фиг. 3 - схема уплотнения гребня почвы катком-гребнеобразователем.

Каток-гребнеобразователь содержит составную раму, состоящую из передней 1, задней 2, боковых 3 и продольных 4 балок. На боковых балках 3 в подшипниках 5 установлены полуоси 6. На полуосях 6 выпуклой стороной к оси симметрии катка с внутренней стороны боковых балок 3 составной рамы установлены сферические диски 7, с возможностями изменения угла атаки сферических дисков 7 вместе с боковыми балками 2 симметрично относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом, раствор которого направлен в сторону движения катка, и фиксации в заданном положении. Требуемый угол атаки сферических дисков 7 вместе с боковыми балками 3 фиксируются в нужном положении передней балки 3 с помощью стопорных болтов 8, вставляемых в отверстия 9.

На передней 1 и задней 2 балке по продольной оси симметрии катка установлены несущий 10 и поддерживающий 11 кронштейны. Над катком по его продольной оси симметрии шарнирно в несущем 10 кронштейне установлен Г-образный 12 кронштейн с направляющей втулкой 13. Под Г-образным 12 кронштейном установлена штанга 14 с регулировочной гайкой 15 и пружиной 16. Штанга 14 одним концом шарнирно установлена в поддерживающем 11 кронштейне, другим - в направляющей втулке 13, с возможностью вертикального перемещения штанги 14 в направляющей втулке 13. Регулировочная гайка 15 установлена в нижней части штанги 14 под пружиной 16 с возможностью ее перемещения вдоль штанги 14.

Между продольными 4 балками в подшипниках 17 установлена ось 18. На оси 18 с возможностью свободного вращения установлено прикатывающее колесо 19. Обод прикатывающего колеса 19 в поперечном сечении выполнен коническим, причем угол α конусных частей прикатывающего колеса 19 равен углу естественного откоса почвы γ. Диаметр d цилиндрической части прикатывающего колеса 19 имеет размер, определяемый соотношением

где h - величина смятия почвы прикатывающим колесом, м; r - радиус комка почвы, м; ϕ₁ - угол трения между поверхностями прикатывающего колеса и комка почвы, град.; ϕ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвы, град.,

а диаметр сферических дисков 7 соответственно определяют по формуле

где Н - высота гребня почвы, м; h₂ - глубина погружения каждого сферического диска в почву, м.

Каток-гребнеобразователь работает следующим образом. Предварительно устанавливают требуемый угол атаки сферических дисков 7 к направлению движения, для чего перемещают концы боковых балок 1 по поперечной балке 3 в разные стороны от продольной оси симметрии катка и фиксируют в нужном положении стопорными болтами 8 вставляемыми в отверстия 9. Перемещением гаек 15 по штангам 14 устанавливают необходимое сжатие пружины 16, тем самым, добиваются необходимого давления катка-гребнеобразователя на почву. Посредством передней части Г-образного 12 кронштейна каток-гребнеобразователь агрегатируют с сеялкой. В зависимости от диаметра (максимального размера) комков почвы на поверхности поля перед посевом, по выражению

, вычисляют необходимый диаметр прикатывающего колеса 19 и устанавливают их на катки-гребнеобразователи. Например, угол ϕ₁=20…24° для чернозема, а угол ϕ₂=48° [Зыкин Е.С. Способ посева пропашных культур с разработкой катка-гребнеобразователя. Дисс. … канд. техн. наук. - Пенза, 2007. - 181 с.]. Тогда при r=0,03 м и h=(0,04…0,05) м, диаметр цилиндрической части прикатывающего колеса составит d=0,25 м.

Соответственно диаметр сферических дисков определяют по формуле D=d+2(H+h₂). Например, d=0,25 м (рассчитано выше), Н=0,08 м, h₂=0,03 м (согласно экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях на черноземных почвах при влажности почвы 19…23%). Тогда D=0,25+2(0,08+0,03)=0,47 м.

При движении катка-гребнеобразователя по рядку, на который предварительно с междурядий сдвинут для заделки семян рыхлый слой почвы и образован почвенный бугорок, сферические диски 7, установленные выпуклой стороной к продольной оси симметрии катка для более равномерного уплотнения почвы, перекатываются вместе с полуосью 6, а также прикатывающего колеса 19, свободно вращающегося на оси 18 и за счет давления пружины 16 формируют гребень почвы, уплотняя его с боков. При этом прикатывающее колесо 19, расположенное на оси 18 между сферическими дисками 7, уплотняет вершину гребня почвы, и окончательно формируют его М-образного профиля.

Возможность изменения угла атаки сферических дисков относительно продольной оси симметрии катка под одинаковым углом позволяет добиться доведения плотности почвы в гребне до требуемых значений.

Установка по продольной оси симметрии Г-образного кронштейна с направляющей втулкой, штанги с регулировочной гайкой и пружиной, причем штанга одним концом шарнирно установлена в поддерживающем кронштейне, другим - в направляющей втулке, с возможностью вертикального перемещения штанги в направляющей втулке позволит сферическим дискам и прикатывающему колесу более равномерно уплотнять гребень почвы с трех сторон с требуемой плотностью почвы в нем.

Предварительный расчет необходимого диаметра d цилиндрической части прикатывающего колеса 19 в зависимости от максимальных размеров комков почвы, расположенных на поверхности поля, по выражению

, позволит прикатывающему колесу 19 эффективно разрушить комки почвы.

Соответствующий расчет необходимого диаметра D сферических дисков по формуле D=d+2(Н+h₂), позволит осуществлять выбор сферических дисков для образования требуемой высоты Н гребней почвы.

Это способствует повышению качества уплотнения гребней почвы над высеянными семенами с необходимой по агротехническим требованиям плотностью, а также сохранению формы окончательно сформированных гребней почвы в течение всего вегетационного периода.

Формирование гребня почвы в поперечном сечении М-образного профиля позволяет сформировать на вершине гребня канавку, в которой будут скапливаться дождевые осадки и проникать к высеянным семенам.

Это повышает качество посева, расширяет технологические возможности катка-гребнеобразователя при формировании гребня почвы. Вследствие этого образуется гребень почвы М-образного профиля с требуемой плотностью, что ускоряет процесс прорастания семян и в конечном итоге увеличивает урожайность возделываемых культур.

Claims (6)

1. Каток-гребнеобразователь, включающий составную раму из передней, задней, боковых и продольных балок, ось, свободно установленные сферические диски, рама катка выполнена с возможностью изменения угла установки боковых балок вместе со сферическими дисками к направлению движения и фиксации в заданном положении, отличающийся тем, что на передней и задней балках по продольной оси симметрии катка установлены несущий и поддерживающий кронштейны, над катком по его продольной оси симметрии шарнирно в несущем кронштейне установлен Г-образный кронштейн с направляющей втулкой, под Г-образным кронштейном установлена штанга с регулировочной гайкой и пружиной, штанга одним концом шарнирно установлена в поддерживающем кронштейне, другим - в направляющей втулке с возможностью вертикального перемещения штанги в направляющей втулке, регулировочная гайка установлена в нижней части штанги под пружиной с возможностью ее перемещения вдоль штанги, между продольными балками установлена ось, на оси с возможностью свободного вращения установлено прикатывающее колесо, обод прикатывающего колеса в поперечном сечении выполнен коническим, причем угол α конусных частей прикатывающего колеса равен углу естественного откоса почвы γ, диаметр d цилиндрической части прикатывающего колеса имеет размер, определяемый соотношением
2. 
3. где h - величина смятия почвы прикатывающим колесом, м; r - радиус комка почвы, м; ϕ₁ - угол трения между поверхностями прикатывающего колеса и комка почвы, град.; ϕ₂ - угол трения между поверхностями комка почвы и почвы, град.,
4. а диаметр сферических дисков соответственно определяют по формуле
5. 
6. где Н - высота гребня почвы, м; h₂ - глубина погружения каждого сферического диска в почву, м.

Images