RU212018U1 - Глубокорыхлитель - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для глубокого рыхления почвы. Глубокорыхлитель содержит раму с элементами крепления к навесной системе трактора, культиваторный блок, включающий барабаны с зубьями, колесный блок, установленные на раме глубокорыхлящие стойки с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой из которых закреплен нож-долото с выносом вперед относительно осевой линии стойки, по боковым сторонам стойки закреплены боковые ножи, а в средней части установлен центральный нож, рама выполнена цельносварной, стойка содержит ступеньку, удерживающую передний нож от вертикального смещения, при этом нож-долото и центральный нож закреплены на стойке пружинным цилиндрическим разрезным штифтом. Технический результат – прочность и надежность конструкции при обработке грунтов повышенной плотности.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для глубокого рыхления почвы.

Известен глубокорыхлитель навесной, (патент RU 46141, МПК А01В 13/08, опубл. 27.06.2005), содержащий V-образную раму с элементами крепления к навесной системе трактора, рыхлители, установленные на раме, и на задней стенке рамы шарнирно установлены прикатники-выравниватели, состоящие из двух соосно расположенных валов с фигурными гофрированными дисками для дополнительного крошения и выравнивания почвы за рыхлителями.

Данное устройство обладает высокой энергоемкостью процесса рыхления фигурными гофрированными дисками, а сплошная заделка стерни в почву приводит к развитию почвенной эрозии и снижению влагонакопления почвы.

Известны различные конструкции глубокорыхлителей почвы (аналоги): фирмы GASPARDO (проспект фирмы по рыхлителю модели Artiglio), фирмы Kverneland. Некоторые из этих машин, как Kverneland, имеют раму с рабочими органами, предназначенными для глубокого рыхления почвы. Однако они не оснащены дополнительным приспособлением для выравнивания борозд за стойками рыхлителей и дополнительного крошения почвы на небольшую глубину до 20 см. В этой связи требуется дополнительный проход других машин для выравнивания и крошения почвы после глубокорыхлителей.

Известна конструкция глубокорыхлителя (патент на полезную модель №205490, опубл. 16.07.2021), содержащая раму с кронштейнами, снабженными осями и дополнительными осями, соединенные с кронштейнами через их оси лапы-рыхлители и присоединенное к раме прикатывающее средство. Лапы-рыхлители закреплены на осях в кронштейнах со связью с дополнительными кронштейнами, которые соединены через демпфирующие элементы с кронштейнами. Дополнительные кронштейны закреплены неподвижно на лапах-рыхлителях и расположены своими свободными концами без осевого крепления к демпфирующим элементам.

Недостатком известного решения является сложное исполнение рамы, содержащей множество кронштейнов. Механизм складывания и отжатия рыхлящих элементов происходит через пружинный механизм. Данное исполнение узла усложняет процесс его замены. Большое количество метизных (винтовых) креплений требует периодического сервисного обслуживания.

Известен глубокорыхлитель навесной (патент на полезную модель №207679, опубл. 11.11.2021), содержащий раму с элементами крепления к его навесной системе. Рабочие органы-рыхлители, установленные на раме, представляют собой стойки с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой стойки закреплен нож-долото с выносом вперед относительно осевой линии стойки, по боковым сторонам стойки закреплены боковые ножи с возможностью перемещения по высоте для установки глубины обрабатываемого ими слоя почвы, в средней части стойки установлен центральный нож для разрезания пласта почвы. Стойки оснащены предохранительной системой с отрывными болтами, на задней части рамы установлен культиваторный блок с гидравлической системой регулирования по высоте, представляющий собой барабаны, на которых расположены зубья. В передней части рамы по боковым сторонам установлены регулируемые колесные блоки, при этом каждый колесный блок включает корпус, закрепленный неподвижно на раме, кронштейн, одним концом шарнирно закрепленный к корпусу, а на другом конце кронштейна закреплено пневматическое колесо, талреп колесного блока, одним концом закреплен на корпусе, а другим - на кронштейне. Гидравлическая система регулирования культиваторным блоком включает гидроцилиндр, рычаг, направляющие, талреп культиваторного блока, который одним концом закреплен к торцу барабана, а другим - к рычагу гидроцилиндра, между рычагом и направляющими имеется капролоновая антифрикционная опора, боковые ножи на стойках имеют Г-образный профиль, а для перемещения их по высоте на боковых сторонах стойки выполнены отверстия, при этом элементы крепления к навесной системе трактора выполнены в виде сменных пальцев и втулок (выбран за прототип).

Технической задачей полезной модели является создание высокоэффективного, надежного глубокорыхлителя почвы с возможностью сохранения в глубоких слоях почвы необходимой влажности для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Технический результат – прочность и надежность конструкции при обработке грунтов повышенной плотности.

Технический результат достигается тем, что глубокорыхлитель содержит раму с элементами крепления к навесной системе трактора, культиваторный блок, включающий барабаны с зубьями, колесный блок, установленные на раме глубокорыхлящие стойки с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой из которых закреплен нож-долото с выносом вперед относительно осевой линии стойки, по боковым сторонам стойки закреплены боковые ножи, а в средней части установлен центральный нож, рама выполнена цельносварной, стойка содержит ступеньку, удерживающую передний нож от вертикального смещения, при этом нож-долото и центральный нож закреплены на стойке пружинным цилиндрическим разрезным штифтом.

Глубокорыхлитель навесной предназначен для безотвальной обработки почвы на глубину до 45 см, разрушения плужной подошвы, измельчения и перемешивания растительных остатков в верхних слоях почвы. Рыхление без переворачивания сохраняет органический состав почвы, как следствие - способствует долговременному плодородию. При таком способе обработки почвы улучшаются дренажные свойства глубоких слоев, повышается в почве содержание кислорода. Глубокорыхлитель может быть прикреплен к сельскохозяйственному тягачу (трактору), оснащенному трехточечным навесным устройством 3-й и 4-й категории, а также к отечественному трактору типа К700, обладающему своим типоразмером навесного оборудования.

Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами:

На фиг. 1 представлен общий вид глубокорыхлителя;

На фиг. 2 представлена конструкция рамы;

На фиг. 3 представлен рабочий орган - стойка;

Глубокорыхлитель навесной состоит из цельносварной рамы 1 с элементами крепления к навесному устройству трактора, глубокорыхлящих стоек 2, культиваторного блока 3, служащего для перемешивания и измельчения растительных остатков и комьев, а так же выполняющего функцию опорного катка, контролирующего глубину при работе глубокорыхлителя, колесного блока 4 (фиг.1).

Рама 1 воспринимает нагрузки, передает тяговые усилия трактора и обеспечивает надежное крепление рабочих органов-рыхлителей.

Рама 1 (фиг.2) состоит из трех балок 5 квадратного сечения одинаковой длины, средняя из которых расположена выше двух других, находящихся в одной плоскости, и соединенных между собой на концах приваренными соединительными торцевыми планками 6, и трех балок 7 квадратного сечения меньшей длины, соединенных с балками 5 посредством приваренных промежуточных планок 8. На балках 7 приварены кронштейны 9 с рядом отверстий 10, в которые установлены элементы крепления к навесному устройству трактора, выполненные в виде втулок 11 и сменных пальцев (не показаны на чертеже), благодаря которым возможно навесить глубокорыхлитель к тракторам с навесным устройством 3-й и 4-й категории. На раме 1 в нижней части балок 8 приварены упоры 12 для установки глубокорыхлящих стоек 2. В зависимости от количества рабочих органов-рыхлителей конструкция имеет разные модификации с 5-ю, 7-ю, 9-ю и 11-ю стойками. Выполнение рамы цельносварной в упомянутой конфигурации обеспечивает ее высокую надёжность и жесткость. Использование сварной конструкции из усиленных балок, изготовленных из высокопрочной стали, делают раму оптимальной для тяжелых работ и мощных тракторов, что позволяет работать на грунтах повышенной плотности.

Рабочие органы-рыхлители представляют собой глубокорыхлящие стойки 2 из легированной стали с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой стойки 2 закреплен нож-долото 13 с выносом вперед относительно осевой линии стойки 2 (фиг.3). Нож-долото 13 является главной частью конструкции, принимающей на себя основную нагрузку, и выполнен с центральной плоской площадкой, загнутыми вверх концевыми площадками с рабочими частями и двумя трапециевидными крепежными пластинами 14 с крепежными отверстиями 15. На рабочей части ножа-долота 13 имеется наплавка из износостойкого сплава, что повышает прочность и долговечность при эксплуатации устройства на грунтах повышенной плотности. Наплавку производят сварочным роботом, что позволяет равномерно наносить материал на поверхность ножа. Наплавленный слой на нелегированной стали обеспечивает твердость поверхности 55-60 HRC.

Нож-долото 13 установлен спереди рабочего органа-стойки 2 на боковых сторонах стойки 2 посредством штифта пружинного цилиндрического разрезного таким образом, что центральная часть снизу упирается в ступеньку, выполненную на стойке 2. Такая конструкция ножа позволяет исключить смещение его относительно стойки в рабочем режиме, особенно при работе с плотными грунтами. Использование пружинных штифтов обеспечивает надежное крепление и исключает истирание выпирающих элементов. Трапециевидная форма крепежной части ножа-долота 13 за счет большой поверхности обхвата позволяет использовать по одному пружинному штифту с каждой стороны, что позволяет упростить замену глубокорыхлящих стоек.

Нож-долото 13 разрушает глубокие слои и позволяет глубже проникнуть в плотную почву. Использование двустороннего профиля ножа увеличивает срок его службы. В средней части стойки 2 установлен центральный нож 16 треугольной формы, который разрезает пласт почвы, поднятый ножом-долотом 13, и сводит к минимуму риск налипания на него почвы и растительных остатков при рыхлении. Центральный нож 16 устанавливается на штифт пружинный цилиндрический разрезной, что обеспечивает надежное крепление и исключает истирание выпирающих элементов. По боковым сторонам стойки 2 болтами закреплены боковые ножи 17 Г-образной формы с возможностью регулировки размещения по высоте для изменения глубины обрабатываемого ими слоя почвы, для чего на боковых поверхностях стоек 2 по высоте выполнены отверстия 18. Благодаря своей форме режущая поверхность боковых ножей 17 используется полностью, при этом подрезается больший объем корневой системы сорняков и рыхлится большая площадь верхнего слоя почвы, тем самым происходит лучшее насыщение почвы кислородом.

Для защиты рамы 1 глубокорыхлителя, каждая стойка 2 оснащена защитным отрывным болтом 19 (Фиг. 1), который, при нагрузке на верхнюю часть, обрывается, освобождая стойку 2, которая находится в работе. Эта система предохраняет раму от повреждений.

Для дополнительной обработки почвы после глубокого рыхления в задней части рамы 1 установлен культиваторный блок 3, предназначенный для измельчения и выравнивания пройденной поверхности почвы, обеспечивает выставление глубины, и представляет собой не менее двух барабанов 20, на которых расположены зубья 21.

Культиваторный блок 3 снабжен гидравлической системой регулирования, которая включает гидроцилиндр 22, рычаг 23, направляющие 24, талреп 25 культиваторного блока. Талреп 25 одним концом (вилкой) закреплен к торцу барабана 20 через пластину, другим концом (шарниром) - к рычагу 23. Талреп 25 культиваторного блока позволяет производить регулировку культиваторного блока, при выкручивании талрепа 25 обеспечивается параллельность барабанов 20 обрабатываемой поверхности. Между рычагом 23 и направляющими 24 имеется капролоновая антифрикционная опора, которая обеспечивает легкость скольжения и исключает истирание металла о металл, что влияет на долговечность и надежность работы глубокорыхлителя.

Работает глубокорыхлитель следующим образом:

Начинают работу на низких скоростях, постепенно опуская рабочие органы стойки 2 до получения требуемой глубины. Постепенное опускание осуществляется при плавном регулировании положения культиваторного блока 3 гидравлической системой регулирования с гидроцилиндрами 22 (Фиг. 4). Постоянная глубина обработки почвы во время работы глубокорыхлителя обеспечивается: спереди - трехточечным навесным оборудованием трактора и пневматическими колесами, сзади - регулировкой культиваторного блока 3 с помощью гидравлической системы регулирования с гидроцилиндрами 22. Положение культиваторного блока 3 может изменяться ручной регулировкой, путем переустановки гидроцилиндра 22 в дополнительные отверстия в направляющей 24 и регулировки талрепа 25 культиваторного блока 3, при выкручивании талрепа 25 обеспечивается параллельность барабанов 20 обрабатываемой поверхности, чтобы загрузить или выгрузить землю между барабанами 20.

Для защиты рамы 1, что особенно актуально при работе с плотными грунтами, каждый рабочий орган 2 имеет защитный отрывной болт 19, для предохранения глубокорыхлителя от предельных нагрузок, которые могут возникнуть в процессе его работы. Принцип действия защитного болта - каждая стойка 2 оснащена защитным отрывным болтом 19, который при превышении допустимой нагрузки отрывается, освобождая стойку 2 (Фиг. 1) от нагрузки.

Боковые ножи 17 Г-образной формы (Фиг. 3) позволяют изменять глубину подреза почвы при помощи серии регулировочных отверстий 18. Ножи - долото 13 устанавливаются непосредственно на основание рабочего органа - стойки 2. Нож - долото 13, устанавливаемый спереди рабочего органа, является главной частью конструкции, принимающей на себя основную нагрузку, и закрепляется пружинными разрезными штифтами на боковых сторонах стойки 2, что снижает возможность их износа при эксплуатации. При значительном износе (более 80 мм) одной из поверхностей ножа, необходимо снять крепление и перевернуть на 180 градусов, что позволит увеличить его ресурс в два раза.

Преимущества полезной модели:

1. Полностью сварная конструкция рамы позволяет выдерживать большие нагрузки, предохранительные срезные болты обеспечивают защиту машины от столкновений с препятствиями при глубоком рыхлении почвы.

2. Большой зазор над грунтом (85 см) и конструкция ножей позволяют сделать более эффективным отвал грунта и питательных остатков под глубокорыхлитель и предотвратить любую забивку машины комками почвы.

3. Двойной задний каток с гидравлическим регулированием положения позволяет проводить настройку из кабины трактора.

4. Глубина рыхления почвы составляет 45 см, что обеспечивает надёжное удержание влаги и вентиляцию плодородного слоя.

6. Агрегат работает таким образом, что измельчает пожнивные остатки и корни сорной травы, забивая растительную массу в плодородный слой, перемешивая её с землей.

7. Заточка ножей выполнена таким образом, что они плавно входят в грунт, постепенно погружаясь на максимальную глубину. Это способствует снижению нагрузки на рабочие органы и уменьшению расхода топлива даже на пиковых нагрузках.

Claims (7)

1. Глубокорыхлитель, содержащий раму с элементами крепления к навесной системе трактора, культиваторный блок, включающий барабаны с зубьями, колесный блок, установленные на раме глубокорыхлящие стойки с увеличивающимся наклоном снизу вверх, на конце каждой из которых закреплен нож-долото с выносом вперед относительно осевой линии стойки, по боковым сторонам стойки закреплены боковые ножи, а в средней части установлен центральный нож, отличающийся тем, что рама выполнена цельносварной, а стойка содержит ступеньку, удерживающую передний нож от вертикального смещения, при этом нож-долото и центральный нож закреплены на стойке пружинным цилиндрическим разрезным штифтом.

2. Глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что стойки оснащены предохранительной системой с отрывными болтами.

3. Глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что центральный нож имеет треугольную форму.

4. Глубокорыхлитель навесной по п. 1, отличающийся тем, что на рабочей части ножа-долота выполнена наплавка из износостойкого сплава.

5. Глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что боковые ножи имеют Г-образную форму и выполнены с возможностью перемещения по высоте глубокорыхлящей стойки.

6. Глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что содержит пневматические колеса.

7. Глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что гидравлическая система регулирования культиваторного блока включает гидроцилиндр, рычаг, направляющие, талреп, закрепленный одним концом к торцу барабана, а другим - к рычагу гидроцилиндра, при этом между рычагом и направляющими размещена капролоновая антифрикционная опора.

Images