RU2186473C1

RU2186473C1 - Tillage tool

Info

Publication number: RU2186473C1
Application number: RU2001118727A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Костин; В.М. Баутин; В.П. Колинко; Р.П. Голиков
Original assignee: Республиканский научный хозрасчетный инновационный центр агропромышленного комплекса
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: apparatus has first row of needle-type disks, working tools made in the form of A-hoes and/or blade-hoes arranged in three rows, second row of needle-type disks, device for shaking roots of weeds combed from soil and for cleaning second row working tools from plant remains, with all mentioned equipment being arranged in succession on frame. Second row needle-type disks are arranged in non-operating position, i.e., disk needles are bent in direction opposite to direction of advancement of tillage tool. Second row needle-type disks and shaking device are rotated by independent or synchronous tractor power shaft through cardan shaft, reducer and infinitely variable V-belt transmission mechanism or chain transmission mechanism with interchangeable sprockets. Second row needle-type disks are rotated in direction opposite to direction of advancement of tillage tool. Rotational speed of needle-type disks exceeds speed of progressive movement of tillage tool by 8-32%. Device for shaking weed roots from soil and for cleaning working tools from plant remains is rotated in direction coinciding with direction of advancement of tillage tool. Rotational speed of this device exceeds that of second row needle-type disks by 1.2-2.0 times. Such construction of tillage tool allows weed roots to be effectively removed and plant remains to be left on soil surface. EFFECT: increased efficiency by improved protection of soil from wind and water erosion and improved crop yield. 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для поверхностной обработки почвы с интенсивным уничтожением сорных растений и сохранением растительных остатков на ее поверхности. The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for surface tillage with the intensive destruction of weeds and the preservation of plant debris on its surface.

Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее последовательно установленные на раме три ряда рабочих органов в виде лап, расположенные по крайней мере в два ряда пружинные рабочие органы для вычесывания сорняков и выравнивания почвы и рабочий орган для уплотнения и выравнивания (см. SU 1727582 А1, А 01 В 49/02, 1992 г.). A combined tillage implement is known that contains three rows of working bodies in the form of paws successively mounted on the frame, spring working bodies located at least in two rows for combing weeds and leveling the soil and a working body for compaction and leveling (see SU 1727582 A1, A 01 In 49/02, 1992).

Недостатком известного устройства является то, что на пружинных рабочих органах, обеспечивающих вычесывание сорняков и выравнивание поля, происходит зависание растительных остатков, что приводит к увеличению забиваемости устройств, увеличению тягового сопротивления агрегата. Кроме того, пассивное воздействие рабочего органа на многолетние сорняки не обеспечивает эффективную борьбу с этими сорняками в различных условиях. A disadvantage of the known device is that on spring working bodies providing combing of weeds and leveling the field, plant residues freeze, which leads to an increase in clogging of devices and an increase in traction resistance of the unit. In addition, the passive effect of the working body on perennial weeds does not provide an effective control of these weeds in various conditions.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является почвообрабатывающее орудие, включающее раму, навесное устройство, центральный редуктор, дополнительные редукторы, опорные колеса и последовательно установленные на раме культиваторные лапы, диски, дополнительный рабочий орган (плоский брус) с режущими ножами и выравниватель (см. SU 1009299 А, А 01 В 49/02, 1983 г.). The closest analogue of the present invention is a tillage implement including a frame, an attachment, a central gearbox, additional gears, support wheels and cultivating legs, disks, an additional working body (flat bar) with cutting knives and a leveling device (see SU 1009299) A, A 01 B 49/02, 1983).

Недостатком известного почвообрабатывающего орудия является то, что оно при рыхлении почвы не обеспечивает эффективную борьбу с многолетними сорняками и не защищает поверхность поля от ветровой и водной эрозии. A disadvantage of the known tillage implement is that when loosening the soil it does not provide an effective fight against perennial weeds and does not protect the field surface from wind and water erosion.

Задача предлагаемого изобретения заключается в расширении технологических возможностей устройства для обработки почвы, обеспечении эффективной борьбы с многолетними трудно выводимыми сорняками, защите рабочих органов устройства от забивания сорняками, их корнями и стерней, а также дополнительной защите поверхности поля от ветровой и водной эрозии. The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the device for tillage, to ensure effective control of perennial difficult to remove weeds, to protect the working bodies of the device from clogging by weeds, their roots and stubble, as well as additional protection of the field surface from wind and water erosion.

Технический результат - увеличение влагонакопительной и влагосберегающей способности почвы, эффективное уничтожение многолетних трудно выводимых сорняков, повышение технологической и технической надежности агрегата, дополнительная защита поверхности поля от ветровой и водной эрозии. The technical result is an increase in the moisture storage and moisture-saving ability of the soil, the effective destruction of perennial hard-to-remove weeds, an increase in the technological and technical reliability of the unit, additional protection of the field surface from wind and water erosion.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем раму и последовательно установленные на ней три ряда рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв, дополнительно установлены первый ряд батарей игольчатых дисков перед рядами рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв и второй ряд батарей игольчатых дисков за рядами рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв, а над вторым рядом батарей игольчатых дисков установлено устройство барабанного типа для отряхивания корней вычесанных из почвы сорняков от почвы и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда от растительных остатков. Иглы дисков батарей игольчатых дисков второго ряда установлены в пассивное положение, т.е. иглы дисков загнуты в противоположную направлению движения агрегата сторону, а игольчатые диски второго ряда и устройство для отряхивания корней от почвы и очистки рабочих органов приводятся во вращение от независимого или синхронного вала отбора мощности трактора через карданный вал, центральный редуктор и механизм бесступенчатой клиноременной передачи или механизм цепной передачи со сменными звездочками. Диски батарей игольчатых дисков второго ряда вращаются в противоположную направлению движения агрегата сторону, при этом скорость вращения игольчатых дисков превышает поступательную скорость движения агрегата на 8-32%. Устройство барабанного типа для отряхивания корней от почвы и очистки рабочих органов вращается в сторону, совпадающую с направлением движения агрегата, при этом скорость его вращения в 1,2-2,0 раза превышает скорость вращения дисков батарей игольчатых дисков второго ряда. This is achieved by the fact that in the device containing the frame and three rows of working bodies in the form of lancet paws and / or razor paws sequentially mounted on it, an additional first row of needle-disk batteries is installed in front of the rows of working bodies in the form of lancet paws and / or paws - razors and a second row of needle-disk batteries behind the rows of working bodies in the form of lancet paws and / or razor paws, and a drum-type device is installed above the second row of needle-disk batteries for brushing the roots of weeds combed from the soil from the soil and cleaning working parts batteries needle disks of the second row of plant residues. The needle needles of the second-row needle disk batteries are set to a passive position, i.e. the needle of the disc is bent in the opposite direction to the direction of movement of the implement, and the second-row needle discs and a device for shaking off the roots of the soil and cleaning the working bodies are rotated from an independent or synchronous tractor power take-off shaft through a cardan shaft, a central gearbox and a continuously variable V-belt drive mechanism or mechanism chain drive with interchangeable sprockets. The disks of the batteries of the needle discs of the second row rotate in the opposite direction to the movement of the unit, while the speed of rotation of the needle discs exceeds the translational speed of the unit by 8-32%. The drum-type device for shaking off the roots of the soil and cleaning the working bodies rotates in a direction that coincides with the direction of movement of the unit, while its rotation speed is 1.2-2.0 times higher than the rotation speed of the second-row needle disk batteries.

На чертеже изображена схема устройства для обработки почвы (вид сверху). The drawing shows a diagram of a device for tillage (top view).

Устройство для обработки почвы содержит раму 1 с присоединительным устройством 2 и опорными колесами 3. На раме 1 последовательно установлены первый ряд батарей игольчатых дисков 4, три ряда рабочих органов в виде стрельчатых лап 5 и/или лап-бритв, второй ряд батарей игольчатых дисков 6 и устройство барабанного типа 7 для отряхивания корней сорных растений от почвы и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда от растительных остатков. Устройство 7 имеет закрепленные на втулках рабочие органы в виде прорезиненных или кожаных ремней, или эластичных прутьев из ударопрочного и износостойкого полистирола. На раме 1 установлена передняя опорная площадка 8, на которой закреплен центральный редуктор 9, входной (ведущий) вал которого соединен карданным валом 10 с независимым или синхронным валом отбора мощности трактора (не показан). На выходном (ведомом) валу редуктора 9 установлена сменная звездочка 11 и предохранительная муфта 12. На раме 1 установлена средняя опорная площадка 13, на которой в подшипниках установлен дополнительный промежуточный вал 14. На дополнительном промежуточном валу 14 установлены сменные звездочки 15, 16 и 17. На валу батарей игольчатых дисков 6 установлена сменная звездочка 18. На раме 1 дополнительно установлена задняя опорная площадка 19, на которой закреплен цилиндрический редуктор 20. На входном (ведущем) валу редуктора 20 установлена сменная звездочка 21, а на выходном (ведомом) валу - сменная звездочка 22. На валу устройства для отряхивания корней сорняков и очистки рабочих органов 7 установлена сменная звездочка 23. Сменные звездочки 11 и 15, 16 и 18, 17 и 21, 22 и 23 соединены попарно соответственно цепями 24, 25, 26 и 27. Цепи 24, 25, 26 и 27 имеют натяжные устройства (не показаны) и защитные кожухи. Взамен цепных передач со сменными звездочками в конструкции устройства могут быть установлены механизмы бесступенчатых клиноременных передач. The soil tillage device comprises a frame 1 with a connecting device 2 and support wheels 3. A first row of batteries of needle disks 4, three rows of working bodies in the form of pointed arms 5 and / or razor legs, and a second row of batteries of needle disks 6 are sequentially mounted on frame 1 and a drum type 7 device for shaking off weed roots from the soil and cleaning the working bodies of the second row needle disc batteries from plant residues. The device 7 has working bodies fixed to the bushings in the form of rubberized or leather belts, or elastic rods made of impact-resistant and wear-resistant polystyrene. A front support platform 8 is mounted on the frame 1, on which a central gearbox 9 is fixed, the input (leading) shaft of which is connected by a cardan shaft 10 with an independent or synchronous tractor power take-off shaft (not shown). On the output (driven) shaft of the gearbox 9, a replaceable sprocket 11 and a safety clutch are installed 12. On the frame 1, a middle bearing pad 13 is installed on which an additional intermediate shaft 14 is installed in the bearings. Interchangeable sprockets 15, 16 and 17 are installed on the additional intermediate shaft 14. A replaceable sprocket 18 is mounted on the shaft of the batteries of the needle disks 6. On the frame 1, a rear support platform 19 is additionally mounted on which a cylindrical gearbox 20 is fixed. A replaceable sprocket is mounted on the input (leading) shaft of the gearbox 20 ka 21, and on the output (driven) shaft - a removable sprocket 22. On the shaft of the device for shaking off weed roots and cleaning the working bodies 7, a replaceable sprocket 23 is installed. Replaceable sprockets 11 and 15, 16 and 18, 17 and 21, 22 and 23 are connected in pairs, respectively, with chains 24, 25, 26 and 27. Chains 24, 25, 26 and 27 have tensioning devices (not shown) and protective covers. Instead of chain transmissions with interchangeable sprockets, mechanisms of stepless V-belt drives can be installed in the design of the device.

Устройство для обработки почвы работает следующим образом. A device for tillage works as follows.

При подготовке агрегата к работе в зависимости от состояния почвы, стерни, видов и состояния сорных растений на регулировочной площадке устанавливается глубина обработки и угол атаки батарей игольчатых дисков первого ряда 4. При обработке сухой слитной почвы и высокой засоренности поля батареи игольчатых дисков устанавливаются на наибольший угол атаки, а диски батарей устанавливаются в положение, при котором их иглы загнуты в направлении, обратном направлению движения агрегата. Стрельчатые лапы 5 и/или лапы-бритвы устанавливаются на глубину обработки, превышающую на 2-4 см глубину обработки почвы батареями игольчатых дисков первого ряда. В зависимости от типа привода вала отбора мощности трактора и передаточного отношения редуктора 9 подбираются числа зубьев сменных звездочек 11, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23 из условия, чтобы окружная скорость дисков батарей игольчатых дисков второго ряда на 8-32% превышала поступательную скорость движения агрегата. When preparing the unit for operation, depending on the state of the soil, stubble, species and condition of weeds, the depth of processing and the angle of attack of the batteries of the needle discs of the first row are set at the adjusting platform 4. When processing dry continuous soil and high weediness of the field, the batteries of the needle discs are installed at the largest angle attacks, and the battery disks are installed in a position in which their needles are bent in the direction opposite to the direction of movement of the unit. The lancet paws 5 and / or the razor paws are set to a depth of cultivation exceeding 2-4 cm the depth of cultivation of the soil by batteries of needle discs of the first row. Depending on the type of drive of the tractor’s power take-off shaft and the gear ratio of gearbox 9, the number of teeth of interchangeable sprockets 11, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23 is selected so that the peripheral speed of the disk drives of the needle wheels of the second row is 8-32 % exceeded the translational speed of the unit.

Меньшие значения этого превышения устанавливаются при обработке участков со слабой засоренностью почвы многолетними сорняками и при ее мелкозернистой структуре. Сменными звездочками 17, 21, 22 и 23 с учетом передаточного отношения редуктора 20 передаточное отношение устанавливается таким образом, чтобы барабан устройства 7 для отряхивания корней сорняков и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда вращался со скоростью, в 1,2-2,0 раза превышающей скорость вращения дисков батарей игольчатых дисков второго ряда 6. В системе цепных передач устанавливаются и регулируются натяжные устройства. Взамен цепных передач со сменными звездочками и цепями в конструкции устройства для обработки почвы могут быть установлены механизмы бесступенчатых клиноременных передач и тогда при подготовке агрегата к работе необходимое соотношение между угловой скоростью игольчатого диска батареи игольчатых дисков второго ряда и поступательной скоростью агрегата, а также между угловой скоростью игольчатого диска батареи игольчатых дисков второго ряда и угловой скоростью устройства для отряхивания от почвы корней сорняков и очистки рабочих органов батареи игольчатых дисков второго ряда устанавливаются сближением или удалением друг от друга равных конических шкивов механизмов бесступенчатых клиноременных передач. После установки механизмов передач крутящего момента от вала отбора мощности трактора к исполнительным рабочим органам устройства для обработки почвы регулируют предохранительную муфту 10, а на все передачи устанавливают предохранительные кожухи (не показаны). Иглы батарей игольчатых дисков второго ряда 6 устанавливаются в пассивное положение, при этом иглы загнуты в противоположную направлению движения агрегата сторону. Барабан устройства для отряхивания корней сорняков от почвы и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда устанавливается таким образом, чтобы его гибкие рабочие органы сбивали сорные растения, стерню и отрезки сорняков с игл и осей батареи игольчатых дисков второго ряда, отряхивали корневые системы сорняков от почвы, дробили корни многолетних сорняков на отрезки различной длины, но не соприкасались с рабочими органами батарей игольчатых дисков второго ряда и другими деталями устройства для обработки почвы. Smaller values of this excess are established when treating areas with weak soil weed by perennial weeds and with its fine-grained structure. Interchangeable sprockets 17, 21, 22 and 23, taking into account the gear ratio of the gearbox 20, the gear ratio is set so that the drum of the device 7 for shaking off the roots of weeds and cleaning the working bodies of the batteries of the second-row needle discs rotates at a speed of 1.2-2.0 times the rotation speed of the battery disks of the needle disks of the second row 6. In the chain transmission system, tensioning devices are installed and adjusted. Instead of chain transmissions with interchangeable sprockets and chains, the design of the soil tillage device can be equipped with stepless V-belt drives, and then, when preparing the unit for operation, the necessary ratio between the angular speed of the needle disk of the needle disk battery of the second row and the translational speed of the unit, as well as between the angular speed the needle disk of the second-row needle disk battery and the angular velocity of the device for shaking off weed roots from the soil and cleaning working bodies The second row of needle disk batteries are installed by approaching or removing equal conical pulleys of continuously variable V-belt transmission mechanisms from each other. After installing the mechanisms of torque transmission from the tractor power take-off shaft to the executive working bodies of the soil treatment device, the safety clutch 10 is adjusted, and safety shields (not shown) are installed on all gears. The needles of the batteries of the needle discs of the second row 6 are installed in the passive position, while the needles are bent in the opposite direction to the movement of the unit. The drum of the device for shaking off the roots of weeds from the soil and cleaning the working bodies of the batteries of the second row of needle discs is installed so that its flexible working bodies knock down weeds, stubble and weed segments from the needles and axes of the battery of the second row of needle discs, and weed root systems of weeds from the soil , crushed the roots of perennial weeds into segments of various lengths, but did not come in contact with the working bodies of the second-row needle disc batteries and other parts of the soil cultivation device.

При работе устройства для обработки почвы установленные на определенный угол атаки батареи игольчатых дисков первого ряда 4 рыхлят поверхность почвы, частично уничтожают проросшие сорняки, заделывают в почву семена сорных растений, куколки и личинки вредителей, но при этом засыпают почвой часть стерни, что в последующем может снизить ветроустойчивость поверхности поля. Стрельчатые лапы 5 и/или лапы-бритвы рыхлят верхний слой почвы на установленную глубину, подрезают проросшие сорняки и разрезают корни многолетних корнеотпрысковых, корневищных и других трудно выводимых сорняков на отрезки различной длины, при этом исключается биосинтез и отложение запасных питательных веществ в подземные органы сорняков, что приводит к их истощению. Установленные в пассивное положение иглы батарей игольчатых дисков 6 при вращении в сторону, противоположную направлению движения агрегата со скоростью, превышающей его поступательную скорость, активно вычесывают подрезанные сорняки и отрезки корней на поверхность поля. Вычесанные отрезки корней и сорные растения погибают на поверхности поля через 5 дней от иссушения в весенне-летний и осенний периоды и погибают в предзимний и зимний периоды при температуре ниже минус 8-10^oС от вымораживания. При вычесывании сорняков и отрезков их корней одновременно заделываются в почву семена сорных растений, падалица культурных растений, личинки и куколки вредителей, а почва рыхлится с приданием ей мелкозернистой структуры и определенной плотности, что обеспечивает условия для влагонакопления и влагосбережения. При вычесывании сорняков и отрезков их корней одновременно вычесывается и укладывается на поверхность поля ранее засыпанная почвой стерня, которая вместе с нежизнеспособными сорняками мульчирует поверхность и предохраняет почву от ветровой и водной эрозии. Вычесанные корни сорняков отряхиваются от налипшей почвы специальным устройством, что ускоряет их гибель на поверхности поля. Это же устройство обеспечивает очистку рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда от растительных остатков.When the soil treatment device is operating, batteries of needle discs of the first row of 4 installed at a certain angle of attack loosen the soil surface, partially destroy the sprouted weeds, plant seeds of weeds, pupae and larvae of the pests in the soil, but at the same time, part of the stubble is covered with soil, which can subsequently reduce the wind resistance of the field surface. Shooted paws 5 and / or razor paws loosen the topsoil to the set depth, cut the sprouted weeds and cut the roots of perennial root shoots, rhizomes and other difficult to remove weeds into sections of different lengths, while biosynthesis and deposition of reserve nutrients to the underground organs of weeds are excluded , which leads to their depletion. Installed in the passive position of the needle of the battery of the needle discs 6 when rotating in the direction opposite to the direction of movement of the unit with a speed exceeding its translational speed, the trimmed weeds and root sections are actively combed out onto the field surface. Combed root sections and weeds die on the field surface after 5 days from desiccation in the spring-summer and autumn periods and die in the pre-winter and winter periods at temperatures below minus 8-10 ^o C from freezing. When weeds and segments of their roots are combed out, weed seeds, carrion plants, larvae and pupae of pests are simultaneously planted in the soil, and the soil is loosened to give it a fine-grained structure and a certain density, which provides conditions for moisture accumulation and moisture conservation. When combing weeds and segments of their roots, the stubble previously covered with soil is combed and laid on the surface of the field, which along with non-viable weeds mulch the surface and protects the soil from wind and water erosion. The combed weed roots are brushed off from adhering soil with a special device, which accelerates their death on the field surface. The same device provides the cleaning of the working bodies of the batteries of needle discs of the second row from plant debris.

Применение в сельскохозяйственных предприятиях предложенного устройства для обработки почвы позволяет интенсивно бороться с многолетними трудно выводимыми сорняками, обеспечивает хорошие условия для жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов, ликвидирует места обитания и источники распространения многих болезней и вредителей, затрудняет распространение корневых гнилей и головни, сохраняет для продуктивного использования запасы почвенной влаги и питательных веществ, мульчирует поверхность поля нежизнеспособными сорняками и стерней для защиты от ветровой и водной эрозии, что создает дополнительные условия для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. The use of the proposed device for soil cultivation in agricultural enterprises makes it possible to intensively combat perennial hard-to-weed weeds, provides good living conditions for useful soil microorganisms, eliminates habitats and sources of spread of many diseases and pests, makes it difficult to spread root rot and smut, and reserves reserves for productive use soil moisture and nutrients mulch the surface of the field with unviable weeds yaks and stubble to protect against wind and water erosion, which creates additional conditions for increasing crop yields.

Claims

A soil treatment device comprising working bodies mounted on the frame in the form of lancet paws and / or razor paws, needle-disk batteries, a driveshaft and gearboxes, characterized in that the needle-disk batteries are installed in two rows and three rows of workers are placed between them organs in the form of lancet paws and / or razor paws, while the gun is equipped with a device for shaking the weed roots from the soil located behind the battery of second-row needle discs in the form of a shaft with rubberized working bodies mounted on its bushings or leather belts or elastic rods made of impact-resistant and wear-resistant polystyrene, second-row needle disk battery shafts and a root shaving device are connected by chain gears with replaceable sprockets or continuously variable V-belt gears with adjustable pulleys through gearboxes and a cardan shaft with an independent or synchronous tractor power take-off shaft for ensuring the excess of the angular velocity of the batteries of the needle discs of the second row over the translational speed of the unit by 8-32% by adjusting pulleys or by selecting the number of sprocket teeth, and the angular speed of the device for shaking off the roots of the weeds above the angular speed of the second row of needle disc batteries by 1.2-2.0 times by adjusting the pulleys or selecting the change of teeth of the interchangeable sprockets, while the second row of battery disc needles bent and have a direction of rotation opposite to the direction of movement of the unit, and a device for shaking off weed roots from the soil is mounted to rotate in the direction of movement of the unit, and on the shaft of the gearbox ovlena overload clutch.