RU2370928C2

RU2370928C2 - Soil-processing aggregate

Info

Publication number: RU2370928C2
Application number: RU2007141266/12A
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Бехтер (RU); Евгений Николаевич Бехтер; Александр Сергеевич Пестерев (RU); Александр Сергеевич Пестерев; Виктор Федорович Карбушев (RU); Виктор Федорович Карбушев
Original assignee: Евгений Николаевич Бехтер; Виктор Федорович Карбушев
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-10-27
Also published as: RU2007141266A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: aggregate contains cutting discs assembled in rows on common frame on swivelling posts. Cutting discs are fixed on posts by means of brackets of cutting disc bearing case. Cutting discs of the next row are evenly displaced relative to cutting discs of the preceding row on the width of processed strip. Gravity centre of segment of deepening of each cutting disc into processed soil is located on extension of swivelling post rotation axis. Gravity centre of segment of deepening of cutting disc into processed soil of next row cutting discs is located at the distance 50…250 mm relative to gravity centre of segment of deepening of cutting disc into processed soil of preceding row cutting disc.

EFFECT: such constructive implementation will allow to ensure even tillage and pounding of soil of various density setting convex disc surface to any side.

8 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным машинам, имеющим рабочие органы для рыхления и измельчения почвы, вычесывания сорняков, и может быть использовано для основной и предпосевной обработок почвы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to combination machines having working bodies for loosening and crushing the soil, combing weeds, and can be used for primary and pre-sowing tillages.

Известна дисковая борона для поверхностной обработки почвы, содержащая раму с поперечными балками, на которых на равных расстояниях во втулках консольно с возможностью синхронного изменения угла атаки дисков в каждом ряду, на индивидуальных стойках, наклонно к горизонтали на осях установлены сферические диски, обращенные вогнутостью в сторону направления движения и ориентированные идентично в каждом ряду, при этом борона содержит четыре ряда дисковых рабочих органов, а вогнутость дисков каждого последующего ряда противоположна вогнутости дисков предыдущего ряда, и диски четных рядов смещены относительно предыдущих рядов на расчетное расстояние, определяемое математической формулой Δ_r= 2t+0,1D, где t - частное отделения междискового расстояния в ряду L на количество рядов n; D - диаметр дисков, а диски третьего ряда смещены относительно дисков предыдущего ряда на расстояние Δ₃= t+0,1D. См. описание к патенту РФ №2292695, публ. 27.06.2006 года, М. Кл. А01В 21/08, А01В 7/00.Known disk harrow for surface cultivation of the soil, containing a frame with transverse beams, on which at equal distances in the cantilevers with the possibility of synchronously changing the angle of attack of the disks in each row, on individual racks, spherical disks are installed obliquely to the horizontal on the axes, facing concavity to the side directions of movement and oriented identically in each row, while the harrow contains four rows of disk working bodies, and the concavity of the disks of each subsequent row is opposite to the concave the heights of the disks of the previous row, and the disks of even rows are shifted relative to the previous rows by the calculated distance determined by the mathematical formula Δ _r = 2t + 0.1D, where t is the quotient of the separation of the inter-disc distance in the row L by the number of rows n; D is the diameter of the disks, and the disks of the third row are displaced relative to the disks of the previous row by a distance Δ ₃ = t + 0.1D. See the description of the patent of the Russian Federation No. 2292695, publ. June 27, 2006, M. Cl. A01B 21/08, A01B 7/00.

К недостаткам известного устройства можно отнести неравномерность дна борозды, ошибку в смещении при установке дисков в рядах выпуклой стороной в противоположные стороны, к тому же предложенная система определения смещения не дает требуемых положительных результатов при обработке почвы при различных углах атаки режущих дисков к направлению движения, что сказывается на показателях глубины и равномерности, например, рыхления почвы.The disadvantages of the known device include the unevenness of the bottom of the furrow, the error in the offset when installing the disks in rows with the convex side in opposite directions, moreover, the proposed system for determining the displacement does not give the required positive results when processing the soil at different angles of attack of the cutting discs in the direction of movement, which affects the indicators of depth and uniformity, for example, loosening the soil.

Известно более совершенное устройство - дисковое почвообрабатывающее орудие - прототип, см. описание изобретения к патенту РФ №2185044, публ. 20.07.2002 года. Известное почвообрабатывающее орудие включает раму с закрепленными на ней в несколько рядов поперечными брусьями, на которых смонтированы вертикальные стойки с осями на концах и установленные на осях с возможностью вращения сферические диски, при этом диски имеют регулируемый угол атаки и расположены фронтально по ширине захвата, кроме того, диски на первом и втором брусьях установлены вогнутой или выпуклой сторонами соответственно в противоположные стороны и образуют первый парный ряд дисков, при этом в последующих соседних парных рядах диски установлены соответственно противоположно относительно дисков первого парного ряда, а каждый последующий диск смещен в поперечном направлении относительно предыдущего диска в сторону необработанной первым рядом дисков междисковой полосы почвы на величину, равную частному от деления междискового расстояния на количество рядов, при этом диски имеют наклон к вертикальной плоскости.A more advanced device is known - a disk tillage implement - a prototype, see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2185044, publ. 07/20/2002 year. A well-known tillage implement includes a frame with transverse bars fixed to it in several rows, on which vertical racks are mounted with axes at the ends and spherical disks mounted on the axles with the possibility of rotation, while the disks have an adjustable angle of attack and are located frontally along the working width, in addition , the disks on the first and second bars are installed with concave or convex sides, respectively, in opposite directions and form the first paired row of disks, while in subsequent adjacent paired the discs are respectively mounted opposite to the discs of the first pair of rows, and each subsequent disc is displaced in the transverse direction relative to the previous disc towards the untreated first row of discs of the inter-disc strip of soil by an amount equal to the quotient of dividing the inter-disc distance by the number of rows, while the discs are inclined to vertical plane.

К недостаткам известного дискового почвообрабатывающего орудия-прототипа можно отнести ограниченные технологические возможности и неравномерное распределение режущих дисков по ширине обрабатываемой полосы почвы, особенно при переменной установке режущих дисков выпуклой поверхностью в противоположные стороны и, как следствие, невысокое качество обработки почвы, связанное с выбором точки отсчета между дисками. При обработке почвы часть плоскости, образованной краями режущей кромки режущего диска (сегмент), заглубляется в почву при ее обработке. К тому же несовпадение оси поворота поворотной стойки с центром тяжести сегмента заглубления режущего диска в почву создает дополнительный отрицательно влияющий крутящий момент на стойку и механизм регулирования угла атаки режущего диска.The disadvantages of the known disk tillage implement prototype include the limited technological capabilities and uneven distribution of the cutting discs along the width of the treated soil strip, especially when the cutting discs are mounted on a convex surface in opposite directions and, as a consequence, the poor quality of the soil treatment associated with the choice of the reference point between disks. When processing the soil, a part of the plane formed by the edges of the cutting edge of the cutting disc (segment) is buried in the soil during its processing. In addition, the mismatch of the axis of rotation of the turntable with the center of gravity of the burial segment of the cutting disc into the soil creates an additional negatively affecting torque on the strut and the mechanism for controlling the angle of attack of the cutting disc.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности расширение технологических возможностей агрегата, путем создания почвообрабатывающего агрегата, обеспечивающего равномерное рыхление и измельчение почвы за счет соответствующей установки смещения режущих дисков при обработке почв различной степени плотности. Получение стабильных результатов равномерности рыхления и измельчения почвы, независящих от установки режущих дисков выпуклой поверхностью в какую-либо сторону, может быть получено тогда, когда расстояние от центра тяжести сегмента заглубления одного ряда будет равным расстоянию до центров тяжести режущих дисков последующего ряда.The technical task of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, in particular the expansion of the technological capabilities of the unit, by creating a tillage unit that provides uniform loosening and grinding of the soil due to the appropriate installation of the displacement of the cutting discs in the treatment of soils of different degrees of density. Obtaining stable results of uniformity of loosening and crushing of the soil, independent of the installation of the cutting discs with a convex surface in any direction, can be obtained when the distance from the center of gravity of the burial segment of one row is equal to the distance to the centers of gravity of the cutting discs of the next row.

Поставленная изобретением техническая задача достигается тем, что центр тяжести сегмента заглубления каждого режущего диска в обрабатываемую почву выполнен на продолжении оси поворота поворотной стойки, при этом центр тяжести сегмента заглубления режущего диска в обрабатываемую почву режущих дисков последующего ряда размещен на расстоянии 50…250 мм относительно центра тяжести сегмента заглубления режущего диска в обрабатываемую почву режущего диска предыдущего ряда.The technical problem posed by the invention is achieved in that the center of gravity of the depth segment of each cutting disc in the treated soil is made on the continuation of the axis of rotation of the rotary column, while the center of gravity of the depth segment of the cutting disc in the processed soil of the cutting discs of the next row is located at a distance of 50 ... 250 mm from the center the severity of the penetration segment of the cutting disc into the cultivated soil of the cutting disc of the previous row.

Новизной предложенного технического решения является то, что центр тяжести сегмента заглубления каждого режущего диска в обрабатываемую почву расположен на продолжении оси поворота поворотной стойки, при этом центр тяжести сегмента заглубления режущего диска в обрабатываемую почву режущих дисков последующего ряда размещен на расстоянии 50…250 мм относительно центра тяжести сегмента заглубления режущего диска в обрабатываемую почву режущего диска предыдущего ряда.The novelty of the proposed technical solution is that the center of gravity of the depth segment of each cutting disc in the treated soil is located on the extension of the axis of rotation of the rotary column, while the center of gravity of the depth segment of the cutting disc in the processed soil of the next row of cutting discs is located at a distance of 50 ... 250 mm from the center the severity of the penetration segment of the cutting disc into the cultivated soil of the cutting disc of the previous row.

Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно осуществимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи упрощения конструкции, повышения технологичности и эффективности обработки почвы.These characteristics are new, non-obvious, industrially feasible and aimed at achieving the technical task posed by the invention to simplify the design, improve manufacturability and efficiency of tillage.

Так, равное смещение режущих дисков последующего ряда относительно режущих дисков предшествующего ряда с выбранной точкой отсчета, определенной как центр тяжести сегмента заглубления каждого режущего диска в почву, позволяет получить оптимальные результаты обработки почвы (рыхление, измельчение, равномерность обработки почвы по глубине). Выполнение центра тяжести сегмента заглубления режущего диска в почву на продолжении оси поворота поворотной стойки позволяет снизить крутящий момент на стойку и уравновесить прилагаемые к режущему диску усилия в центре давления, а также позволяет снизить нагрузку на механизм регулировки угла атаки режущих дисков.So, the equal displacement of the cutting discs of the next row relative to the cutting discs of the previous row with the selected reference point, defined as the center of gravity of the depth segment of each cutting disc in the soil, allows you to obtain optimal soil tillage results (loosening, grinding, even depth tillage). The fulfillment of the center of gravity of the burrowing segment of the cutting disc into the soil along the axis of rotation of the rotary strut reduces the torque on the strut and balances the forces applied to the cutting disc at the center of pressure, and also reduces the load on the mechanism for adjusting the angle of attack of the cutting blades.

На фиг.1 схематично представлен предлагаемый почвообрабатывающий агрегат - вид сверху.Figure 1 schematically shows the proposed tillage unit - top view.

На фиг.2 представлена схема определения центра тяжести сегмента заглубления режущего диска в почву.Figure 2 presents a diagram for determining the center of gravity of the segment of the burial of the cutting disc in the soil.

На фиг.3 представлен сравнительный вариант обработки почвы устройством-прототипом (а) и предложенным почвообрабатывающим агрегатом (в) при угле атаки режущих дисков, равном 10 градусам.Figure 3 presents a comparative version of the soil treatment by the prototype device (a) and the proposed tillage unit (c) with an angle of attack of the cutting discs equal to 10 degrees.

На фиг.4 представлен сравнительный вариант обработанной почвы прототипом (а) и предложенным устройством (в) при обработке почвы режущими дисками, установленными под углом атаки в 17,5 градусов.Figure 4 presents a comparative version of the treated soil with the prototype (a) and the proposed device (c) when processing the soil with cutting discs installed at an angle of attack of 17.5 degrees.

На фиг.5 представлен сравнительный вариант обработанной почвы прототипом (а) и предложенным устройством (в) при обработке почвы режущими дисками, установленными под углом атаки в 25 градусов.Figure 5 presents a comparative version of the treated soil with the prototype (a) and the proposed device (c) when processing the soil with cutting discs installed at an angle of attack of 25 degrees.

Предлагаемый почвообрабатывающий агрегат состоит из смонтированных на раме 1 нескольких рядов режущих дисков 2 (первый ряд), смонтированных на поворотных стойках 3. Каждый режущий диск 2 смонтирован на поворотной стойке 3 под постоянным углом наклона, например, в 10 градусов к вертикали. Каждая поворотная стойка 3 имеет возможность поворота относительно своей продольной оси 4. Каждый последующий ряд режущих дисков 5, 6, 7 смещен относительно предшествующего на величину «С», равную 50-250 мм. За точку отсчета расстояний между режущими дисками 2 принят центр тяжести 8 сегмента 9 заглубления режущего диска 2 в почву. Поскольку все режущие диски 2 почвообрабатывающего агрегата заглубляются в почву на одинаковую глубину и установлены наклонно к вертикали, то при принятой в прототипе точке отсчета расстояний между режущими дисками возникает ошибка, зависящая от установки режущих дисков выпуклой стороной в разные стороны. Смещение режущих дисков на равные расстояния при выбранной точке отсчета, определенной как центр тяжести 8 сегмента 9 заглубления режущего диска 2 в обрабатываемую почву, создает новый дополнительный превышающий известный технический результат, повышающий эффективность обработки почвы. Изменение угла атаки режущих дисков 2 осуществляют при помощи механизма регулировки 10.The proposed tillage unit consists of several rows of cutting disks 2 mounted on the frame 1 (first row) mounted on rotary racks 3. Each cutting disk 2 is mounted on a rotary rack 3 at a constant angle, for example, 10 degrees to the vertical. Each rotary stand 3 has the ability to rotate relative to its longitudinal axis 4. Each subsequent row of cutting discs 5, 6, 7 is offset relative to the previous one by a value of "C" equal to 50-250 mm. For the reference point of the distances between the cutting discs 2 adopted the center of gravity 8 of the segment 9 of the penetration of the cutting disc 2 into the soil. Since all the cutting discs 2 of the tillage implement are buried into the soil to the same depth and are set obliquely to the vertical, an error occurs depending on the installation of the cutting discs with the convex side in different directions with the reference point for the distances between the cutting discs adopted in the prototype. The offset of the cutting discs at equal distances at a selected reference point, defined as the center of gravity 8 of the segment 9 of the penetration of the cutting disc 2 into the cultivated soil, creates a new additional superior known technical result that increases the efficiency of soil cultivation. Changing the angle of attack of the cutting discs 2 is carried out using the adjustment mechanism 10.

Предлагаемый почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом.The proposed tillage unit operates as follows.

Первоначально при изготовлении почвообрабатывающих агрегатов осуществляется установка центров тяжести 8 сегментов 9 режущих дисков 2 на заданном расстоянии друг от друга. Каждый последующий ряд 5, 6, 7 режущих дисков 2 устанавливают со смещением центров тяжести 8 относительно предшествующего ряда режущих дисков на величину «С». При этом за точку отсчета смещения режущих дисков принят центр тяжести сегмента заглубления режущего диска в обрабатываемую почву. Режущие диски 2 установлены на поворотных стойках 3 под заданным углом наклона к вертикали, например 10 градусов.Initially, in the manufacture of tillage units, the centers of gravity of 8 segments 9 of the cutting discs 2 are set at a predetermined distance from each other. Each subsequent row of 5, 6, 7 cutting discs 2 is set with a shift of the centers of gravity 8 relative to the previous row of cutting discs by a value of "C". At the same time, the center of gravity of the burial segment of the cutting disc into the treated soil is taken as the reference point of the displacement of the cutting discs. The cutting discs 2 are mounted on the rotary racks 3 at a predetermined angle of inclination to the vertical, for example 10 degrees.

При движении почвообрабатывающего агрегата режущие почву диски 2 врезаются (заглубляются) и осуществляют каждым рядом последовательное рыхление и измельчение почвы. При этом центры тяжести 8 сегментов 9 заглубления режущих дисков 2 в почву будут одновременно являться и центрами давления почвы на режущий диск.When the soil-cultivating unit moves, the soil-cutting discs 2 cut (deepen) and each row is sequentially loosened and ground. In this case, the centers of gravity of 8 segments 9 of the penetration of the cutting discs 2 into the soil will simultaneously be the centers of soil pressure on the cutting disc.

Поскольку каждый режущий диск 2, смонтированный в последующем ряду рамы 1, смещен на расстояние «С», то рыхление почвы режущими дисками 2 осуществляется последовательно, равномерно и на заданную глубину по всей ширине обрабатываемой полосы почвы. Выполнение центра тяжести 8 сегмента 9 режущего диска 2 в почву на продолжении оси поворота 4 поворотной стойки 3 позволяет снизить крутящий момент на стойку 3 и уравновесить прилагаемые к режущему диску 2 усилия в центре давления (он же центр тяжести), а также позволяет снизить нагрузку на механизм 10 регулировки угла атаки режущих дисков. Через центр тяжести 8 проходит результирующая нагрузка на каждый режущий диск 2.Since each cutting disk 2 mounted in the next row of the frame 1 is offset by a distance "C", the soil is loosened by the cutting disks 2 sequentially, uniformly and to a predetermined depth along the entire width of the treated soil strip. The implementation of the center of gravity of 8 segment 9 of the cutting disk 2 into the soil along the axis of rotation 4 of the rotary column 3 allows to reduce the torque on the column 3 and to balance the forces applied to the cutting disk 2 in the center of pressure (it is the center of gravity), and also reduces the load on a mechanism 10 for adjusting the angle of attack of the cutting discs. Through the center of gravity 8 passes the resulting load on each cutting disc 2.

При работе с тяжелыми, плотными глинистыми почвами как и при работе с легкими почвами дно борозды получается ровным, почва обработана на заданную глубину, угол атаки режущих дисков 2 к направлению движения почвообрабатывающего агрегата устанавливают в зависимости от требуемой глубины обработки в пределах - 0 - 30 градусов. Изменение угла атаки осуществляется поворотом стоек 3 всех рядов режущих дисков 2 на требуемый угол при помощи механизма 10 регулировки угла атаки. Следует дополнить, что обработка почвы осуществляется не только при изменении угла атаки режущих дисков 2 к направлению движения почвообрабатывающего агрегата, но и при постоянном угле наклона режущих дисков к вертикали.When working with heavy, dense clay soils, as well as when working with light soils, the bottom of the furrow is flat, the soil is processed to a predetermined depth, the angle of attack of the cutting discs 2 to the direction of movement of the tillage unit is set depending on the required processing depth in the range - 0 - 30 degrees . Changing the angle of attack is carried out by turning the racks 3 of all rows of cutting discs 2 to the desired angle using the mechanism 10 of adjusting the angle of attack. It should be added that tillage is carried out not only when the angle of attack of the cutting discs 2 changes to the direction of movement of the tillage unit, but also at a constant angle of inclination of the cutting discs to the vertical.

Предлагаемый почвообрабатывающий агрегат представляет собой надежную в работе конструкцию. При этом управление величиной заглубления режущих дисков 2 в почву осуществляется посредством изменения угла атаки (угла поворота поворотных стоек 3) к направлению движения почвообрабатывающего агрегата.The proposed tillage unit is a reliable design. In this case, the control of the depth of the cutting discs 2 in the soil is controlled by changing the angle of attack (angle of rotation of the rotary racks 3) to the direction of movement of the tillage unit.

В настоящее время на предлагаемый почвообрабатывающий агрегат разработаны рабочие чертежи и изготовлен опытный образец, который проходит полевые испытания.Currently, working drawings have been developed for the proposed tillage unit and a prototype has been manufactured, which is being field tested.

Предварительные испытания предлагаемого рабочего органа дали положительные результаты как при обработке легких, средних, так и при обработке тяжелых почв.Preliminary tests of the proposed working body gave positive results both in the processing of light, medium and in the treatment of heavy soils.

Почва после прохождения предлагаемого почвообрабатывающего агрегата была ровной, равномерно измельченной, мелкокомковатой. Глубина рыхления и качество рыхления на протяжении всего процесса обработки сохранялись постоянными.The soil after passing the proposed tillage unit was smooth, evenly shredded, finely lumpy. The depth of cultivation and the quality of cultivation throughout the entire processing process were kept constant.

Принято решение о серийном выпуске предлагаемых почвообрабатывающих агрегатов.A decision was made on the serial production of the proposed tillage units.

Claims

A tillage unit comprising cutting discs mounted in rows on a common frame on rotary racks, while the cutting discs are fixed to the racks using the brackets of the cutting disc bearing housing, the cutting discs of the next row being uniformly offset relative to the cutting discs of the previous row in the width of the strip to be machined, characterized in that the center of gravity of the penetration segment of each cutting disc into the cultivated soil is located on the continuation of the axis of rotation of the rotary rack, while the center is The depth of the segment of the penetration of the cutting disc into the treated soil of the cutting discs of the next row is placed at a distance of 50 ... 250 mm relative to the center of gravity of the segment of the deepening of the cutting disc into the processed soil of the cutting disc of the previous row.