RU2453086C1

RU2453086C1 - Tillage device

Info

Publication number: RU2453086C1
Application number: RU2010143187/13A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сюмак (RU); Анатолий Васильевич Сюмак; Виктор Васильевич Русаков (RU); Виктор Васильевич Русаков; Юрий Прокопьевич Кириленко (RU); Юрий Прокопьевич Кириленко
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2012-06-20
Also published as: RU2010143187A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural machinery. The tool contains a frame and a battery with spherical disks with an active drive of working bodies. The battery with spherical cutout disks is mounted on the tool frame under such attack angle α=18°, for the rear cutting corners ξ of the discs have a negative value ξ =-12° to ensure mutual balancing of the transverse components of forces of P and P¹ operating on the disc battery in the process of work.

EFFECT: such constructive implementation enables to provide the treatment of green-manured fallow of any height and fallow lands with the simultaneous incorporation of herbage into the topsoil, which contributes to restoration of soil fertility, and to reduce motive force, increase reliability, and to provide linear motion of electric-power means of a lighter class 1,4 and 2,0.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для обработки почвы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to implements for tillage.

Известны бороны тяжелые дисковые, включающие оси, на которых смонтированы несколько сферических дисков образуя батареи, а также плуги-лущильники дисковые, включающие сферические диски, установленные в несколько рядов по ширине захвата, при этом каждый диск смонтирован на своей оси, которые сцепляясь с почвой во время движения вращаются, обрабатывая почву, глубина обработки почвы регулируется изменением угла атаки дисков.Known heavy disk harrows, including axles, on which several spherical disks are mounted to form batteries, as well as disk plow-cultivators, including spherical disks, mounted in several rows along the working width, with each disk mounted on its axis, which mate with the soil in the movement time revolves while cultivating the soil; the depth of soil cultivation is regulated by changing the angle of attack of the discs.

Недостаток данных орудий заключается в том, что они имеют большую массу, тяговое сопротивление и не обеспечивают качество рыхления и заделки в верхний слой почвы растительной массы высотой 1,5 м и более и густотой (300…450 ц/га) стояния, без предварительного ее прикатывания. Эти орудия разрабатывались из законов сопротивления, не учитывая биологических процессов происходящих в почве.The disadvantage of these tools is that they have a large mass, traction resistance and do not provide the quality of loosening and embedding in the top layer of soil a plant mass with a height of 1.5 m or more and a dense standing (300 ... 450 c / ha), without prior rolling. These tools were developed from the laws of resistance, not taking into account the biological processes occurring in the soil.

Наиболее близким техническим решением является борона дисковая, содержащая раму и сферические диски. Сферические диски размещены рядами под углом атаки и углом наклона к вертикальной плоскости. Диски первого ряда выполнены меньшего диаметра, а диски следующих рядов большего диаметра. Диски всех рядов имеют одинаковый уровень заглубления (Патент №2383118, A01B 21/08).The closest technical solution is a disk harrow containing a frame and spherical disks. Spherical disks are arranged in rows at an angle of attack and an angle of inclination to a vertical plane. Disks of the first row are made of a smaller diameter, and disks of the following rows of a larger diameter. Disks of all rows have the same level of penetration (Patent No. 2383118, A01B 21/08).

Недостатком этой бороны является то, что она имеет большое тяговое усилие и массу, не обеспечивает должного качества крошения почвы и заделки зеленой массы в верхний слой почвы при обработке сидеральных паров из естественного травостоя высотой 1,5 метра и залежных земель. Для агрегатирования требуются тракторы тяжелого класса 3 и 5, что отрицательно отражается на плодородие почвы. При влажности почвы 30% на сухую навеску борона становится неработоспособной.The disadvantage of this harrow is that it has a large pulling force and mass, does not provide the proper quality of crumbling the soil and incorporating green mass into the top soil layer when processing green manure vapors from a natural grass stand 1.5 meters high and fallow lands. Aggregation requires tractors of heavy class 3 and 5, which negatively affects the fertility of the soil. When the soil moisture content is 30%, the dry harrow becomes inoperative.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение массы конструкции, снижение тягового усилия, повышение надежности и обеспечение легкого управления и устойчивого прямолинейного движения энергетического средства более легкого класса 1,4 и 2,0 с почвообрабатывающим орудием на обработке сидеральных паров любой высоты и густоты стояния и залежных земель с одновременной заделкой зеленой массы в верхний слой почвы 0-10-12 см, что способствует восстановлению плодородия почвы.The problem to which the invention is directed, is to reduce the mass of the structure, reduce traction, increase reliability and ensure easy control and stable rectilinear movement of energy means of a lighter class of 1.4 and 2.0 with a tillage tool for processing sideral vapors of any height and density standing and fallow lands with simultaneous incorporation of green mass into the topsoil 0-10-12 cm, which contributes to the restoration of soil fertility.

Технический результат достигается тем, что батарея с активным приводом и несимметричным односледным расположением сферических вырезных дисков крепится на раме орудия под таким углом атаки α=18° к линии тяги mm, чтобы задние углы резания ξ имели отрицательные значения, то есть ξ=-12°, что обеспечивает взаимное уравновешивание поперечно слагающих сил P и P¹, действующих на дисковую батарею в процессе работы.The technical result is achieved by the fact that a battery with an active drive and an asymmetric single-track arrangement of spherical cut-out disks is mounted on the implement’s frame at such an angle of attack α = 18 ° to the draft line mm so that the rear cutting angles ξ have negative values, that is, ξ = -12 ° that provides mutual balancing of the transverse forces P and P ¹ acting on the disk battery during operation.

На фиг.1 изображено почвообрабатывающее орудие с активным приводом рабочих органов, вид сверху; на фиг.2 - основные геометрические параметры сферического вырезного диска - угол атаки α, задний угол резания ξ, угол наклона ω образующей конуса заточки к плоскости резания кромки, диаметр диска D, радиус кривизны R при угле 2φ и угол заострения i режущей кромки.Figure 1 shows a tillage implement with an active drive of the working bodies, top view; figure 2 - the main geometric parameters of a spherical cutting disk - angle of attack α, the rear cutting angle ξ, the angle of inclination ω of the forming cone of the sharpening to the cutting plane of the edge, the diameter of the disk D, the radius of curvature R at an angle of 2φ and the angle of sharpness i of the cutting edge.

Почвообрабатывающее орудие с активным приводом рабочих органов состоит из рамы 1, на которой установлено трехточечное навесное устройство 2 к трактору, приводного редуктора 3, закрепленного жестко на левом брусе рамы 1, дисковой батареи, которая выполнена в виде горизонтального вала 4. На горизонтальном валу 4 устанавливают сферические вырезные диски 6 с распорными втулками 7, стянутые гайкой 5. Привод от вала отбора мощности трактора к приводному редуктору 3 дисковой батареи передают через угловой редуктор 8 при помощи карданного вала 9. Глубину хода рабочих органов поддерживают опорным колесом 10, установленным с регулировочным устройством 11.A tillage implement with an active drive of the working bodies consists of a frame 1 on which a three-point mounted attachment 2 to the tractor is mounted, a drive gear 3 fixed rigidly on the left beam of the frame 1, a disk battery, which is made in the form of a horizontal shaft 4. On a horizontal shaft 4, set spherical cut-out discs 6 with spacer sleeves 7, tightened by a nut 5. The drive from the tractor power take-off shaft to the drive gear 3 of the disk battery is transmitted through an angular gear 8 using a cardan shaft 9. Depth Inu the stroke of the working bodies support the support wheel 10 installed with the adjusting device 11.

Почвообрабатывающее орудие с активным приводом рабочих органов работает следующим образом. После заглубления посредством трехточечного навесного устройства 2, установленного на раме 1, опорного колеса 10 и регулировочного устройства 11, рабочих органов в почву при движении агрегата сферические диски 6, установленные на горизонтальной оси 4 рыхлят почву на заданную глубину, одновременно измельчают растительную массу и отрывают от почвы корни растений, лишая их питательной среды, и заделывают в верхний слой (0…12 см), как источника разлагаемого углерода. Расстояние между дисками устанавливают распорными втулками 7 и стягивают гайкой 5. Привод от вала отбора мощности трактора к приводному редуктору 3 дисковой батареи передают через угловой редуктор 8 и карданный вал 9.Tillage tool with an active drive of the working bodies works as follows. After deepening by means of a three-point mounted device 2 mounted on the frame 1, the support wheel 10 and the adjusting device 11, the working bodies into the soil during the movement of the unit, spherical discs 6 mounted on the horizontal axis 4 loosen the soil to a predetermined depth, at the same time, crush the crop and tear it off Soils, plant roots, depriving them of a nutrient medium, and close up in the upper layer (0 ... 12 cm), as a source of decomposable carbon. The distance between the disks is set with spacer sleeves 7 and tightened with a nut 5. The drive from the tractor power take-off shaft to the drive gear 3 of the disk battery is transmitted through an angular gear 8 and a cardan shaft 9.

Для определения необходимых пределов регулирования угла атаки α дисковой батареи с целью легкого управления трактором и устойчивого прямолинейного движения агрегата устанавливают дисковую батарею со сферическими вырезными дисками 6 с отрицательным затылочным углом ξ, то есть ξ<0. Это позволило взаимно уравновесить поперечно слагающие силы P и P¹, действующие на дисковую батарею во время выполнения технологического процесса, то есть решить проблему о силовом равновесии несимметричного с односледным расположением сферических вырезных дисков 6 почвообрабатывающего орудия с активным приводом рабочих органов без установки стабилизатора - ножа. Наиболее целесообразными углами α и ξ, обеспечивающими взаимное уравновешивание поперечно слагающих сил P и P¹, действующих на дисковую батарею в процессе работы, являются угол атаки α, равный 18°, и задний угол резания ξ, равный -12°. В литературе нет данных, обосновывающих причины ограничения верхнего предела величины заднего угла резания ξ. Значение заднего угла резания ξ определено по результатам эксперимента в сочетании с выбранными параметрами диска D, R, α, i (П.С.Нартов. Дисковые почвообрабатывающие орудия. Изд. Воронежского университета. Воронеж, 1972. - С.95-96).To determine the necessary limits for controlling the angle of attack α of the disk battery with the aim of easy tractor control and stable rectilinear movement of the unit, a disk battery with spherical cut-out disks 6 with a negative occipital angle ξ, that is, ξ <0, is installed. This made it possible to mutually balance the transverse forces P and P ¹ acting on the disk battery during the technological process, that is, to solve the problem of power balance asymmetric with a single-track arrangement of spherical cut-out disks 6 of the tillage implement with an active drive of the working bodies without installing a stabilizer - knife. The most appropriate angles α and ξ, providing mutual balancing of the transverse forces P and P ¹ acting on the disk battery during operation, are the angle of attack α, equal to 18 °, and the rear cutting angle ξ, equal to -12 °. There are no data in the literature substantiating the reasons for limiting the upper limit of the value of the rear cutting angle ξ. The value of the cutting cutting angle ξ was determined by the results of the experiment in combination with the selected parameters of the disk D, R, α, i (P.S. Nartov. Disk tillage tools. Publishing house of Voronezh University. Voronezh, 1972. - S.95-96).

Основные параметры сферических вырезных дисков 6 D, R, φ, ω, i стандартизированы (ГОСТ 198-75) [кн. Лурье А.Б., Громбчевский А.А. Расчет и конструирование сельскохозяйственных машин. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отделение), 1977. С.111-112], а задний угол резания (с отрицательным значением, ξ=-12°, появился в результате эксперимента при определенном угле атаки α=18° для взаимного уравновешивания поперечно слагающих сил P и P¹, обеспечивая устойчивое прямолинейное движение.The main parameters of spherical notched disks 6 D, R, φ, ω, i are standardized (GOST 198-75) [book. Lurie A.B., Grombchevsky A.A. Calculation and design of agricultural machinery. L., "Engineering" (Leningrad branch), 1977. P.111-112], and the rear cutting angle (with a negative value, ξ = -12 °, appeared as a result of the experiment at a certain angle of attack α = 18 ° for mutual balancing transverse forces P and P ¹ , providing a steady rectilinear motion.

В результате противодавления, создаваемого стенкой борозды на тыльные стороны дисков, происходит уравновешивание поперечно слагающих сил P и P¹, действующих на дисковую батарею, обеспечивая устойчивое прямолинейное движение почвообрабатывающего орудия и легкое управление энергетическим средством более легкого класса 1,4 и 2,0, на скоростях 8…12 км/ч, что позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу и соответственно повысить надежность почвообрабатывающего орудия и его производительность. Почвообрабатывающее орудие с активным приводом рабочих органов выполняет без нарушений технологический процесс при влажности почвы до 35% на сухую массу.As a result of the backpressure created by the furrow wall on the rear sides of the disks, the transverse forces P and P ¹ acting on the disk battery are balanced, providing a steady rectilinear movement of the tillage implement and easy control of the energy tool of the lighter class 1.4 and 2.0, on speeds of 8 ... 12 km / h, which allows to simplify the design, reduce weight and, accordingly, increase the reliability of the tillage implement and its productivity. A tillage implement with an active drive of the working bodies performs the process without disturbances at a soil moisture content of up to 35% by dry weight.

Рыхление сферическими вырезными дисками 6 почвы на заданную глубину, одновременное измельчение растительной массы и отрывание корней растений от почвы, лишая их питательной среды, и заделка в верхний слой 0…12 см, как источника разлагаемого углерода вызывает практически взрывной характер повышения видового и количественного состава микроорганизмов, которые способствуют большому выделению в почву биологически активных веществ, повышающих ее плодородие, то есть идет взаимосвязь с живыми динамичными системами. Поэтому почвообрабатывающее орудие с активным приводом рабочих органов для обработки почвы с одновременной заделкой растительной массы в верхний слой почвы (0…12 см) способствует восстановлению плодородия почвы.Loosening by spherical notched discs 6 of the soil to a predetermined depth, simultaneous grinding of plant mass and tearing of plant roots from the soil, depriving them of a nutrient medium, and embedding in the upper layer 0 ... 12 cm as a source of decomposable carbon causes an almost explosive increase in the species and quantity of microorganisms , which contribute to a large release of biologically active substances into the soil that increase its fertility, that is, there is a relationship with living dynamic systems. Therefore, a tillage tool with an active drive of working bodies for tillage with simultaneous incorporation of plant mass into the top soil layer (0 ... 12 cm) helps to restore soil fertility.

Claims

A tillage tool with an active drive of the working bodies, containing a frame and spherical disks, characterized in that the battery with spherical cut-out disks is mounted on the implement frame at such an angle of attack α = 18 ° so that the rear cutting angles ξ of the disks have a negative value - ξ = -12 ° to ensure mutual balancing of the transverse forces P and P ¹ acting on the disk battery during operation.