RU2310297C1

RU2310297C1 - Erosion preventive tillage apparatus

Info

Publication number: RU2310297C1
Application number: RU2006110796/12A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Соколов (RU); Николай Михайлович Соколов; ков Владимир Васильевич Худ (RU); Владимир Васильевич Худяков; Сергей Борисович Стрельцов (RU); Сергей Борисович Стрельцов; Анатолий Иванович Шабаев (RU); Анатолий Иванович Шабаев; Иван Филиппович Медведев (RU); Иван Филиппович Медведев; Виталий Николаевич Соколов (RU); Виталий Николаевич Соколов
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2007-11-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering.

SUBSTANCE: tillage apparatus has frame with supporting wheel, bar arranged at an angle to longitudinal axis, plow bodies fixed on bar, and disk battery comprising carrier member arranged at an angle to longitudinal axis of apparatus and provided with disk-type working tools. Each of said working tools is pivotally mounted on carrier member by means of tine connected to carrier member through spring. Two terminating plow bodies, which are terminating in the course of advancement of tillage apparatus, have shortened moldboards. In front of plow bodies, having shortened moldboards, there is carrier member arranged at an angle to bar carrying plow bodies, said carrier being provided with disk-type working tools. Carrier member with disk-type working tool is positioned in rotary shafts and is capable of varying inclination angle to the side opposite to course of advancement of apparatus. Each disk-type tillage tool pivotally mounted on carrier member by means of tine is connected to carrier member through pressure bar and spring, which are disposed within upper part of tines.

EFFECT: increased efficiency in erosion-preventive controlling of soil and reduced consumption of power.

4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для противоэрозионной обработки почвы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to tools for anti-erosion tillage.

Известно орудие для противоэрозионной обработки почвы [патент Российской Федерации №2125778, кл. А01В 13/16, 49/02, заявка №97111523 от 08.07.97, опубл. в БИ от 10.02.99], содержащее раму с опорным колесом, на брусе которой закреплены плужные корпуса, задний из которых выполнен с укороченным отвалом, а соседний с ним с почвоуглубителем, и две дисковые батареи, одна из которых размещена перед плужными корпусами и установлена под углом к продольной оси орудия, а вторая дисковая батарея установлена относительно этой оси под углом, вершина которого направлена к задней части орудия, при этом корпус с укороченным отвалом смещен назад относительно корпуса с почвоуглубителем.Known tool for anti-erosion tillage [patent of the Russian Federation No. 2125778, class. АВВ 13/16, 49/02, application No. 97111523 from 07/08/97, publ. in BI dated 10.02.99], containing a frame with a support wheel, on the beam of which plow bodies are fixed, the rear of which is made with a shortened blade, and the adjacent one with a subsoiler, and two disk batteries, one of which is placed in front of the plow bodies and installed at an angle to the longitudinal axis of the implement, and the second disk battery is installed relative to this axis at an angle, the apex of which is directed to the rear of the implement, while the body with a shortened blade is offset back relative to the body with a subsoiler.

Недостатком известного орудия является то, что стерневой валок сверху закрыт почвой. Это приводит к заиливанию пожнивных остатков кулисы почвой, что снижает ее пористость, водопоглощающую способность и вследствие этого противоэрозионную устойчивость пашни. Особенно это проявляется при интенсивном снеготаянии и наличии ледяной корки на поверхности почвы. Такие условия создаются при высоких дневных температурах и ночных заморозках. Смещение корпуса с укороченным отвалом назад, относительно корпуса с почвоуглубителем, приводит к увеличению продольной длины орудия, что в свою очередь снижает равномерность глубины обработки почвы плужными корпусами и увеличивает энергоемкость.A disadvantage of the known tool is that the stubble roll is covered by soil from above. This leads to siltation of the crop remains of the wings on the soil, which reduces its porosity, water absorption capacity and, as a result, the erosion resistance of arable land. This is especially evident with intense snowmelt and the presence of an ice crust on the soil surface. Such conditions are created at high daytime temperatures and night frosts. The displacement of the hull with a shortened blade back, relative to the hull with a subsoiler, leads to an increase in the longitudinal length of the implement, which in turn reduces the uniformity of the depth of soil treatment with plow bodies and increases the energy consumption.

Известно также орудие для борьбы с эрозией почвы [авторское свидетельство СССР №396101, кл. А01В 13/16, 49/02, заявка №1723897 от 10.12.71, опубл. в БИ, №36, 29.08.73], содержащее плуг с корпусами, на раму которого под углом к направлению движения закреплена батарея дисковых рабочих органов. Диски батареи расположены с шагом, обеспечивающим передачу срезанного слоя от одного диска к другому, в сторону борозды, образованной плужным корпусом с почвоуглубителем, установленным перед плужным корпусом без отвала. Батарея дисковых рабочих органов присоединена к раме плуга с возможностью независимого копирования поверхности почвы. Сзади батареи расположены опорные колеса, имеющие механизм регулировки глубины хода.Also known is a tool for combating soil erosion [USSR copyright certificate No. 396101, class. АВВ 13/16, 49/02, application No. 1723897 dated 10.12.71, publ. in BI, No. 36, 08/29/73], containing a plow with housings, on the frame of which, at an angle to the direction of movement, a battery of disk working bodies is fixed. The battery disks are arranged in increments, ensuring the transfer of the cut layer from one disk to another, towards the furrow formed by the plow body with a subsoiler installed in front of the plow body without a blade. The battery of disk working bodies is attached to the plow frame with the possibility of independent copying of the soil surface. Behind the battery are supporting wheels having a mechanism for adjusting the depth of travel.

Недостатком этого известного орудия является то, что копирование поверхности почвы выполняется всей дисковой батареей, без возможности индивидуального копирования поверхности почвы каждым дисковым рабочим органом батареи, это приводит к недостаточному копированию поверхности поля дисковой батарей, неудовлетворительной сепарации почвы между дисками в процессе транспортировки срезанного слоя и вследствие этого увеличению энергозатрат. Кроме того, из-за расположения опорных колес, регулирующих глубину обработки, позади батареи происходит неравномерное подрезание верхнего слоя почвы. Отсутствие возможности изменения угла атаки дисковой батареи делает невозможным учитывать изменения механических свойств и влажности почвы при работе орудия, что ухудшает технологический процесс образования стерневых кулис и снижает противоэрозионную устойчивость пашни.The disadvantage of this known tool is that the copying of the soil surface is performed by the entire disk battery, without the possibility of individual copying of the soil surface by each disk working body of the battery, this leads to insufficient copying of the field surface of the disk battery, poor separation of the soil between the disks during the transportation of the cut layer and, as a result this increase in energy costs. In addition, due to the location of the support wheels that control the depth of processing, uneven cutting of the top soil layer occurs behind the battery. The inability to change the angle of attack of the disk battery makes it impossible to take into account changes in the mechanical properties and moisture of the soil during the operation of the implement, which worsens the process for the formation of stubble wings and reduces the erosion resistance of arable land.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является орудие для противоэрозионной обработки почвы [авторское свидетельство СССР №1796083, кл. А01В 13/16, 49/02, заявка №4884607 от 22.11.90, опубл. в БИ №7, 23.02.93], содержащее раму с опорным колесом и брусом, расположенным под углом к продольной оси орудия, на котором закреплены плужные корпуса, один из которых, по крайней мере, выполнен с укороченным отвалом, а перед ним установлен корпус с почвоуглубителем, и дисковую батарею, имеющую размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами, каждый из которых шарнирно установлен на несущем элементе посредством стойки, соединенной пружиной, расположенной на нижней части стойки, при этом несущий элемент расположен перед брусом с плужными корпусами и смещен вперед относительно него.The closest technical solution (prototype) to the proposed is a tool for anti-erosion tillage [USSR copyright certificate No. 1796083, class. АВВ 13/16, 49/02, application No. 4884607 from 11/22/90, publ. in BI No. 7, 02.23.93], containing a frame with a support wheel and a beam, located at an angle to the longitudinal axis of the implement, on which plow bodies are fixed, one of which is at least made with a shortened blade, and a body is installed in front of it with a subsoiler, and a disk battery having a supporting element arranged at an angle to the longitudinal axis of the implement with disk working bodies, each of which is pivotally mounted on the supporting element by means of a stand connected by a spring located on the bottom of the stand, while the bearing element t is located in front of the beam with plow bodies and is shifted forward relative to it.

Недостатками прототипа являются: наличие почвоуглубителя на одном из плужных корпусов орудия, создающего дополнительное сопротивление, что увеличивает энергоемкость орудия; наличие пружины, расположенной на нижней части стойки, которая может стать основой забивания соломой и другими пожнивными остатками пространства между несущим элементом и поверхностью поля, это приведет к сгруживанию почвы и увеличению энергоемкости орудия. Кроме того, пожнивные остатки, укладываемые перед корпусом с укороченным отвалом при формировании стерневой кулисы, частично присыпаются перемещаемой им почвой. При последующем проходе орудия стерневая кулиса дополнительно засыпается почвой, отбрасываемой первым плужным корпусом орудия, величина засыпания почвой зависит от поступательной скорости агрегата и точности его вождения. Это снижает водопоглощающую способность кулисы и противоэрозионную устойчивость пашни. Также при низкой влажности и высокой твердости почвы пружины не обеспечивают достаточное заглубление в почву дисковых рабочих органов, которые не имеют возможности изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, что нарушает технологический процесс образования стерневых кулис и тем самым снижает противоэрозионную устойчивость пашни.The disadvantages of the prototype are: the presence of a subsoiler on one of the plow shells of the gun, creating additional resistance, which increases the energy consumption of the gun; the presence of a spring located on the bottom of the rack, which can become the basis for clogging with straw and other crop residues of the space between the bearing element and the field surface, this will lead to soil unloading and an increase in the energy consumption of the implement. In addition, crop residues laid in front of the body with a shortened blade during the formation of the stub link, are partially covered with soil moved by it. During the subsequent passage of the implement, the stub link is additionally covered with soil discarded by the first plow body of the implement, the amount of soil falling into the soil depends on the translational speed of the unit and the accuracy of its driving. This reduces the water absorption capacity of the wings and the erosion resistance of arable land. Also, with low humidity and high hardness of the soil, the springs do not provide sufficient penetration into the soil of the disk working bodies, which do not have the ability to change the angle of inclination in the direction opposite to the direction of movement, which violates the technological process of the formation of the stub link, and thereby reduces the erosion resistance of the arable land.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение противоэрозионной устойчивости пашни при снижении энергоемкости орудия.The technical task of the invention is to increase the erosion resistance of arable land while reducing the energy intensity of the gun.

Решение технической задачи достигается в предлагаемом орудии для противоэрозионной обработки почвы, содержащем раму с опорным колесом и брусом, расположенным под углом к продольной оси, на котором закреплены плужные корпуса, и дисковую батарею, имеющую размещенный под углом к продольной оси орудия несущий элемент с дисковыми рабочими органами, каждый из которых шарнирно установлен на несущем элементе посредством стойки, соединенной с несущим элементом пружиной, тем, что два последних, по ходу движения орудия, плужных корпуса имеют укороченные отвалы, перед которыми расположен под углом к брусу с плужными корпусами несущий элемент с дисковыми рабочими органами, причем несущий элемент с дисковыми рабочими органами установлен в поворотных осях и имеет возможность изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, а также тем, что каждый дисковый рабочий орган, шарнирно установленный на несущем элементе посредством стойки, соединен с несущим элементом нажимной штангой и пружиной, расположенных в верхней части стоек.The solution to the technical problem is achieved in the proposed tool for anti-erosion tillage, containing a frame with a support wheel and a beam, located at an angle to the longitudinal axis, on which the plow bodies are mounted, and a disk battery having a supporting element with disk workers placed at an angle to the longitudinal axis of the tool bodies, each of which is pivotally mounted on the supporting element by means of a stand connected to the supporting element by a spring, so that the last two, in the direction of the movement of the implement, plow bodies are reproached specified dumps, in front of which a bearing element with disk working bodies is located at an angle to the beam with plow bodies, and the bearing element with disk working bodies is mounted in rotary axes and has the ability to change the angle of inclination in the direction opposite to the direction of movement, as well as the fact that each a disk working element pivotally mounted on the supporting element by means of a rack is connected to the supporting element by a pressure rod and a spring located in the upper part of the racks.

Такая совокупность признаков предлагаемого противоэрозионного орудия обеспечивает получение следующих технических результатов при осуществлении изобретения: выполнение отвальной обработки почвы с одновременным образованием стерневой кулисы, частично заделанной в почву, а частично расположенной на поверхности поля, в результате чего улучшается ее водопоглощающая способность и, следовательно, противоэрозионная устойчивость пашни; формирование кулисы из пожнивных остатков при различной влажности и твердости почвы, в результате чего улучшается противоэрозионная устойчивость пашни и снижается энергоемкость орудия; исключение забивания соломой и пожнивными остатками пространства между несущим элементом и поверхностью поля, что снижает энергоемкость орудия и увеличивает противоэрозионную устойчивость пашни.This set of features of the proposed anti-erosion tool provides the following technical results in the implementation of the invention: performing soil tillage with the simultaneous formation of a stub link, partially embedded in the soil, and partially located on the field surface, as a result of which its water absorption capacity and, therefore, erosion resistance are improved arable land; the formation of the wings from the crop residues at different moisture and hardness of the soil, resulting in improved erosion resistance of arable land and reduced energy intensity of the gun; the exclusion of clogging with straw and crop residues of the space between the bearing element and the field surface, which reduces the energy intensity of the gun and increases the erosion resistance of the arable land.

Признаки изобретения находятся в следующей причинно-следственной связи с решаемой технической задачей и достигаемыми техническими результатами.The features of the invention are in the following causal connection with the technical problem being solved and the technical results achieved.

Так как в предлагаемом орудии два последних, по ходу движения орудия, плужных корпуса имеют укороченные отвалы, перед которыми расположен под углом к брусу с плужными корпусами несущий элемент с дисковыми рабочими органами, то в сравнении с известным орудием (прототипом) пожнивные остатки, сходящие с дисковых рабочих органов, двигаются предпоследним корпусом с укороченным отвалом в открытую борозду, образованную впереди идущим корпусом,и при этом частично присыпаются почвой, в дальнейшем последний плужной корпус с укороченным отвалом окончательно формирует стерневую кулису, также частично присыпая ее почвой. Частичное присыпание стерневой кулисы почвой достигается за счет того, что два последних плужных корпуса с укороченными отвалами выполняют неполный оборот почвенного пласта и отбрасывают его в сторону стерневой кулисы на меньшую величину по сравнению с плужными корпусами с неукороченными отвалами. В результате за один проход агрегата образуется стерневая кулиса, частично заделанная в почву, а частично расположенная на поверхности поля. Такое расположение стерневой кулисы обеспечивает хорошую водопроницаемость и высокую противоэрозионную устойчивость пашни. С другой стороны, так как несущий элемент с дисковыми рабочими органами установлен в поворотных осях и имеет возможность изменения угла наклона в сторону, противоположную направлению движения, то в сравнении с известным орудием (прототипом) это позволяет формировать кулису из пожнивных остатков при различной влажности и твердости почвы за счет уменьшения выглубляющей силы, действующей на дисковый рабочий орган со стороны почвы, и лучшего подрезания стерни, в результате чего улучшается противоэрозионная устойчивость пашни и снижается энергоемкость орудия. При этом, так как каждый дисковый рабочий орган, шарнирно установленный на несущем элементе посредством стойки, соединен с несущим элементом нажимной штангой и пружиной, расположенных в верхней части стоек, то в сравнении с известным орудием (прототипом) исключается забивание соломой и пожнивными остатками пространства между несущим элементом и поверхностью поля, что снижает энергоемкость орудия и увеличивает противоэрозионную устойчивость пашни.Since in the proposed tool the last two, along the direction of the tool, plow bodies have shortened dumps, in front of which is located a bearing element with disk working bodies at an angle to the beam with plow bodies, in comparison with the known tool (prototype) crop residues coming from disk working bodies, move the penultimate body with a shortened blade into the open groove formed by the front body that goes in front, and at the same time partially sprinkle with soil, later the last plow body with a shortened blade about onchatelno generates stubble scenes partially prisypaya its soil. Partial sprinkling of stubble wings on the soil is achieved due to the fact that the last two plow bodies with shortened dumps perform an incomplete turn of the soil formation and drop it towards the stubble wings by a smaller amount compared to plow bodies with unshortened dumps. As a result, in one pass of the unit, a stub link is formed, partially embedded in the soil, and partially located on the surface of the field. This arrangement of the stub scenes provides good water permeability and high erosion resistance of arable land. On the other hand, since the supporting element with disk working bodies is installed in the rotary axes and has the ability to change the angle of inclination in the direction opposite to the direction of movement, then in comparison with the known tool (prototype) this allows you to form the wings from crop residues at different humidity and hardness soil due to the reduction of the burrowing force acting on the disk working body from the side of the soil, and better cutting of stubble, as a result of which the erosion resistance of arable land improves and e gun tightness. Moreover, since each disk working element pivotally mounted on the supporting element by means of a stand is connected to the supporting element by a push rod and a spring located in the upper part of the stands, in comparison with the known implement (prototype), clogging of straw and crop residues between the bearing element and the field surface, which reduces the energy intensity of the guns and increases the erosion resistance of arable land.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы иллюстрируется фиг.1-4. На фиг.1 представлена схема предлагаемого орудия для противоэрозионной обработки почвы; на фиг.2 - дисковый рабочий орган, вид А, данный на фиг.1; на фиг.3 - механизм изменения угла наклона дисковых рабочих органов, вид Б, данный на фиг.1; на фиг.4 - поперечный разрез формируемой предлагаемым орудием для противоэрозионной обработки почвы стерневой кулисы.The proposed tool for anti-erosion tillage is illustrated in figures 1-4. Figure 1 presents a diagram of the proposed tools for anti-erosion tillage; figure 2 - disk working body, view A, given in figure 1; figure 3 - mechanism for changing the angle of inclination of the disk working bodies, view B, given in figure 1; figure 4 is a transverse section formed by the proposed tool for anti-erosion tillage of the stub scenes.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы состоит из рамы 1, опорного колеса 2, плужных корпусов 3 и корпусов 4 и 5 с укороченными отвалами, установленными на брусе рамы 1, несущего элемента 6 дисковой батареи, расположенного в поворотных осях 7 под углом β 8 к брусу рамы 1, механизмов поворота 9 несущего элемента 6, при этом на несущем элементе 6 установлены дисковые рабочие органы 10 на стойках 11, шарнирно соединенных с несущим элементом 6 посредством осей 12. Каждый дисковый рабочий орган 10 имеет механизм, регулирующий глубину обработки почвы, включающий в себя упорную пластину 13, болт с контргайкой 14, а также нажимную штангу 15 с регулировочными отверстиями 16, расположенными в нижней ее части и пружины сжатия 17. Сверху несущего элемента 6 предусмотрены кронштейны 18 крепления нажимной штанги 15. Угол наклона γ 19 дисковых рабочих органов 10 в вертикальной плоскости, в сторону противоположную движения агрегата, регулируется механизмами поворота 9 несущего элемента 6.The proposed tool for anti-erosion tillage consists of a frame 1, a support wheel 2, plow bodies 3 and cases 4 and 5 with shortened blades mounted on a beam of frame 1, a supporting element 6 of a disk battery located in rotary axes 7 at an angle β 8 to the beam frame 1, rotation mechanisms 9 of the supporting element 6, while on the supporting element 6 are mounted disk working bodies 10 on the uprights 11 pivotally connected to the supporting element 6 by means of axes 12. Each disk working body 10 has a mechanism that controls the depth of image soil compartments, including a thrust plate 13, a bolt with a lock nut 14, and a pressure rod 15 with adjusting holes 16 located in its lower part and a compression spring 17. On top of the carrier element 6 are provided brackets 18 for fastening the pressure rod 15. Tilt angle γ 19 disk working bodies 10 in a vertical plane, in the direction opposite to the movement of the unit, is regulated by the rotation mechanisms 9 of the bearing element 6.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы работает следующим образом. При движении агрегата производится вспашка почвы плужными корпусами 3, 4 и 5, одновременно с этим дисковые рабочие органы 10 подрезают верхний слой почвы и пожнивные остатки, транспортируют подрезанную массу от одного дискового рабочего органа 10 к другому, укладывая ее напротив предпоследнего корпуса 4 с укороченным отвалом. При транспортировке подрезанной массы происходит частичная сепарация почвы в междисковое пространство за счет колебания дисковых рабочих органов 10 относительно друг друга и ворошения массы. Предпоследний корпус 4 с укороченным отвалом сдвигает уложенную подрезанную массу в открытую борозду, образованную впереди идущим корпусом 3, и частично присыпает ее почвой. В дальнейшем последний корпус 5 с укороченным отвалом окончательно формирует из подрезанной массы стерневую кулису 20, также частично присыпая ее почвой, при этом стерневая кулиса 20 получается частично заделанной в почву, а частично расположенной на поверхности поля за один проход агрегата.The proposed tool for anti-erosion tillage works as follows. When the unit moves, the soil is plowed with plow bodies 3, 4 and 5, at the same time, the disk working bodies 10 cut the top layer of soil and crop residues, transport the trimmed mass from one disk working body 10 to another, laying it opposite the penultimate body 4 with a shortened blade . When transporting the trimmed mass, a partial separation of the soil into the interdisk space occurs due to the oscillation of the disk working bodies 10 relative to each other and tedding of the mass. The penultimate building 4 with a shortened blade shifts the stacked trimmed mass into the open furrow formed by the front housing 3 in front and partially sprinkles it with soil. Subsequently, the last building 5 with a shortened blade finally forms the stub link 20 from the cut mass, also partially sprinkling it with soil, while the stub link 20 is partially embedded in the soil and partially located on the field surface in one pass of the unit.

При работе предлагаемого орудия для противоэрозионной обработки почвы в условиях низкой влажности и высокой твердости почвы усилия пружин 17 при вертикальном расположении дисковых рабочих органов 10 становится недостаточным для надежного подрезания стерни и заглубления дисков 10 в почву. Для лучшего протекания технологического процесса и заглубления дисковых рабочих органов 10 в почву задается угол их наклона γ 19 в вертикальной плоскости, в сторону, противоположную направлению движения. Это достигается поворотом несущего элемента 6 дисковой батареи в поворотных осях 7 с помощью механизмов поворота 9 несущего элемента 6.When the proposed tool for anti-erosion tillage in conditions of low humidity and high hardness of the soil, the force of the springs 17 with a vertical arrangement of disk working bodies 10 becomes insufficient for reliable cutting of stubble and deepening of the disks 10 into the soil. For a better flow of the technological process and deepening of the disk working bodies 10 into the soil, the angle of their inclination γ 19 in the vertical plane is set, in the direction opposite to the direction of movement. This is achieved by turning the carrier element 6 of the disk battery in the rotary axes 7 using the rotation mechanisms 9 of the carrier element 6.

Предлагаемое орудие для противоэрозионной обработки почвы по сравнению с прототипом позволяет повысить противоэрозионную устойчивость пашни при снижении энергоемкости орудия.The proposed tool for anti-erosion tillage in comparison with the prototype allows to increase the erosion resistance of arable land while reducing the energy intensity of the implement.

Claims

An anti-erosion tillage tool containing a frame with a support wheel and a beam located at an angle to the longitudinal axis, on which plow bodies are mounted, and a disk battery having a support element with disk working bodies placed at an angle to the longitudinal axis of the implement, each of which is articulated mounted on a supporting element by means of a stand connected to the supporting element by a spring, characterized in that the last two, in the direction of movement of the implement, plow bodies have shortened dumps in front of which at an angle to the beam with plow bodies, the supporting element with disk working bodies, and the supporting element with disk working bodies installed in the rotary axes and has the ability to change the angle of inclination in the direction opposite to the direction of movement, as well as the fact that each disk working body pivotally mounted on the supporting element by means of a rack, connected to the supporting element by a pressure rod and a spring located in the upper part of the racks.