RU2652820C2 - Method for deep subsurface tillage and device for its implementation - Google Patents

Method for deep subsurface tillage and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2652820C2
RU2652820C2 RU2016116172A RU2016116172A RU2652820C2 RU 2652820 C2 RU2652820 C2 RU 2652820C2 RU 2016116172 A RU2016116172 A RU 2016116172A RU 2016116172 A RU2016116172 A RU 2016116172A RU 2652820 C2 RU2652820 C2 RU 2652820C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
soil
fork
modules
subsurface
Prior art date
Application number
RU2016116172A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016116172A (en
Inventor
Александр Васильевич Белинский
Айрат Расимович Валиев
Ильшат Сулейманович Мухаметшин
Ренат Роуелевич Файзуллин
Рамиль Радикович Закиров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ)
Priority to RU2016116172A priority Critical patent/RU2652820C2/en
Publication of RU2016116172A publication Critical patent/RU2016116172A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652820C2 publication Critical patent/RU2652820C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00Methods for working soil
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B13/00Ploughs or like machines for special purposes ; Ditch diggers, trench ploughs, forestry ploughs, ploughs for land or marsh reclamation
    • A01B13/14Ploughs or like machines for special purposes ; Ditch diggers, trench ploughs, forestry ploughs, ploughs for land or marsh reclamation for working soil in two or more layers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B13/00Ploughs or like machines for special purposes ; Ditch diggers, trench ploughs, forestry ploughs, ploughs for land or marsh reclamation
    • A01B13/16Machines for combating erosion, e.g. basin-diggers, furrow-dammers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B35/00Other machines for working soil not specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B35/20Tools; Details
    • A01B35/22Non-rotating tools; Resilient or flexible mounting of rigid tools
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B63/00Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
    • A01B63/14Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements for implements drawn by animals or tractors
    • A01B63/24Tools or tool-holders adjustable relatively to the frame
    • A01B63/30Tools or tool-holders adjustable relatively to the frame operated by motor power through a mechanical transmission

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Agricultural Machines (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.
SUBSTANCE: invention relates to agricultural machine building, in particular to the method and tools for deep subsurface tillage. Soil is treated with fork-shaped working elements with a different number of teeth, corresponding to the alternate decompaction of the layers – at the beginning of the plough layer, then the upper layer of the subsurface layer, then the middle and lastly the lower layer of the subsurface layer of the soil (the thickness of each soil layer is 25 cm). Device for deep subsurface tillage consists of blocks of modules. Block of modules consists of separate modules. Module contains alternately installed fork-shaped working elements, driven by a suitable individual drive, having a four-bar linkage with a beam, the crank of which receives rotation from the hydraulic motor. Curvature of the teeth of the working element of the module is the same as the curvature of the epicycloid in the area where the tooth is pressed into the soil.
EFFECT: such a method and design of the device contribute to the increase of moisture reserves in the meter layer of the soil and to the reduction of energy costs for driving fork-shaped working elements of the modules.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для мелиоративной обработки почвы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to tools for land reclamation.

Известны способы и орудия для безотвальной обработки почвы, такие как чизельные плуги, плоскорезы-глубокорыхлители [1], плуги с вырезными отвалами, использующие деформации сжатия и сдвига, являются более энергоемкими.Known methods and implements for subsurface tillage, such as chisel plows, deep-ripper plane cutters [1], plows with cut-off dumps using compression and shear deformations, are more energy-intensive.

Известны глубокорыхлитель-щелерез [2] и устройство для обработки высокоуплотненных почв [3] на глубину до 0,8…1 м, а также устройства [4] и [5], оборудованные вибрирующими наконечниками (ножами). Общим недостатком данных устройств является их высокая энергоемкость.Known deep ripper-slitherez [2] and a device for processing highly compacted soils [3] to a depth of 0.8 ... 1 m, as well as devices [4] and [5] equipped with vibrating tips (knives). A common disadvantage of these devices is their high energy intensity.

Известно почвообрабатывающее орудие - прототип [6] для безотвальной обработки почвы, посредством кривошипа, шарниров и рычага с коромыслом исполнительные рабочие органы которого описывают в почве эллипсообразные циклоиды. Недостатком указанного устройства является то, что оно производит разуплотнение почв только на глубине 0,28 м, то есть менее 1,00 метра.A tillage tool is known - a prototype [6] for subsurface tillage, by means of a crank, hinges and a lever with a rocker whose executive working bodies describe ellipsoidal cycloids in the soil. The disadvantage of this device is that it produces decompression of soils only at a depth of 0.28 m, that is, less than 1.00 meters.

Цель изобретения - увеличение запасов влаги в метровом слое почвы и снижение затрат энергии на привод вилообразных рабочих органов.The purpose of the invention is an increase in moisture reserves in a meter layer of soil and a reduction in energy costs for driving forked working bodies.

Указанная цель достигается тем, что глубокую безотвальную обработку почвы осуществляют путем поочередного разуплотнения пластов почвы вилообразными рабочими органами сначала на глубину пахотного слоя до 25 см, затем на глубину верхнего подпахотного слоя до 50 см, потом на глубину среднего пахотного слоя до 75 см и в последнюю очередь на глубину нижнего подпахотного слоя до 100 см. Толщина каждого поочередно разуплотняемого слоя подпахотного горизонта почвы составляет 25 см и в сумме обеспечивает разуплотнение пластов почвы в метровом слое.This goal is achieved by the fact that deep subsurface tillage is carried out by alternately decompressing the soil layers with fork-shaped working bodies, first to a depth of the arable layer up to 25 cm, then to a depth of the upper arable layer up to 50 cm, then to a depth of the middle arable layer up to 75 cm and last turn to a depth of the lower subsurface layer up to 100 cm. The thickness of each alternately decompressed layer of the subsurface soil horizon is 25 cm and in total provides a softening of the soil layers in the meter layer.

Разуплотнение пахотного слоя осуществляется вилообразными рабочими органами, имеющими по четыре зуба, верхнего подпахотного слоя - вилообразными рабочими органами, имеющими по три зуба, среднего подпахотного слоя - вилообразными рабочими органами, имеющими по два зуба, а нижнего подпахотного слоя - вилообразными рабочими органами, имеющими по одному зубу.Softening of the arable layer is carried out by fork-shaped working bodies having four teeth each, the upper subculture layer by forked working bodies having three teeth, the middle subsoil layer by forked working bodies having two teeth, and the lower subsoil layer by forked working bodies having each one tooth.

При этом создаются условия для лучшего впитывания воды в нижние горизонты, а также улучшается доступ воздуха в почву.At the same time, conditions are created for better absorption of water into the lower horizons, as well as improved air access to the soil.

Вместе с тем в устройстве для глубокой безотвальной обработки почвы, содержащем левый и правый модули, вилообразные рабочие органы и их привод, которые выполнены в виде шарнирных четырехзвенников с коромыслом, положение кривошипов привода вилообразных рабочих органов правого блока модулей зеркально симметричны положению кривошипов привода вилообразных рабочих органов левого блока модулей относительно продольной оси устройства. Вилообразные рабочие органы для обработки пахотного слоя имеют по четыре зуба, для обработки верхнего подпахотного слоя имеют по три зуба, для обработки среднего подпахотного слоя имеют по два зуба, для обработки нижнего подпахотного слоя имеют по одному зубу. Кроме того, кривизна зубьев вилообразных рабочих соответствует кривизне эпициклоиды на участке вдавливания зуба в пласт почвы с толщиной слоя d.At the same time, in the device for deep subsurface tillage containing the left and right modules, fork-shaped working bodies and their drive, which are made in the form of articulated four-link arms with a beam, the position of the cranks of the drive of the fork-shaped working bodies of the right module block are mirror-symmetrical to the position of the cranks of the drive of the forked working bodies the left block of modules relative to the longitudinal axis of the device. Fork-shaped working bodies for processing the arable layer have four teeth, for processing the upper subsoil layer they have three teeth, for processing the middle subsoil layer they have two teeth, for processing the lower subsoil layer they have one tooth. In addition, the curvature of the teeth of the forked workers corresponds to the curvature of the epicycloid at the site of indentation of the tooth into the soil with a layer thickness d.

На фиг. 1 изображена схема взаимного расположения кривошипов модулей и поочередного разуплотнения пластов почвы вилообразными рабочими органами (вид слева).In FIG. 1 shows a diagram of the relative position of the cranks of the modules and the alternate softening of the soil layers with fork-shaped working bodies (left view).

На фиг. 2 представлена схема расположения кривошипов модулей для поочередного разуплотнения пластов почвы вилообразными рабочими органами (вид сверху).In FIG. Figure 2 shows the arrangement of the cranks of the modules for the alternate softening of the soil layers with forked working bodies (top view).

На фиг. 3 показана схема модуля для поочередного разуплотнения пласта почвы с траекториями движения характерных точек основных его звеньев и вилообразного рабочего органа.In FIG. 3 shows a diagram of a module for alternating decompression of a soil layer with trajectories of characteristic points of its main links and a fork-like working body.

На фиг. 4 изображены схемы (вид спереди и вид слева) вилообразных рабочих органов для поочередного разуплотнения пластов почвы.In FIG. 4 depicts diagrams (front view and left view) of fork-shaped working bodies for alternating decompression of soil strata.

На фигурах приведены следующие обозначения:The figures show the following notation:

А - блок модулей для поочередного разуплотнения пласта пахотного слоя почвы четырехзубовыми вилообразными рабочими органами;A is a block of modules for alternating decompression of the arable soil layer with four-tooth fork-shaped working bodies;

В - блок модулей для поочередного разуплотнения верхнего пласта подпахотного слоя почвы трехзубовыми вилообразными рабочими органами;B - a block of modules for alternating decompression of the upper layer of the subsoil layer of the soil with trident tooth-like working bodies;

С - блок модулей для поочередного разуплотнения среднего слоя подпахотного горизонта почвы двухзубовыми вилообразными рабочими органами;C is a block of modules for alternating decompression of the middle layer of the subsoil horizon of the soil with two-tooth forked working bodies;

D - блок модулей для поочередного разуплотнения нижнего слоя подпахотного горизонта почвы однозубовыми вилообразными рабочими органами;D is a block of modules for alternately decompression of the lower layer of the subsoil horizon of the soil with single-tooth forked working bodies;

ω - угловая скорость вращения кривошипа;ω is the angular speed of rotation of the crank;

V - переносная скорость устройства для разуплотнения пластов почвы;V is the portable speed of the device for decompression of soil;

ab - дуга окружности траектории балансира шарнирного четырехзвенника; a b is the arc of the circle of the trajectory of the balancer of the articulated four-link;

с - эпициклоида траектории точки вилообразного рабочего органа в относительном движении при отсутствии переносного движения устройства для поочередного разуплотнения пластов подпахотного горизонта почвы;c - an epicycloid of the trajectory of the point of the forked working body in relative motion in the absence of portable movement of the device for alternately softening the layers of the subsoil horizon of the soil;

с' - эпициклоида траектории точки вилообразного рабочего органа в относительном движении при переносном движении устройства для поочередного разуплотнения пластов подпахотного горизонта почвы со скоростью V';c 'is the epicycloid of the trajectory of the point of the forked working body in relative motion during the portable movement of the device for sequentially softening the layers of the subsurface soil horizon at a speed V';

сʺ - эпициклоида траектория точки вилообразного рабочего органа в относительном движении при переносном движении устройства для поочередного разуплотнения пластов подпахотного горизонта почвы со скоростью Vʺ;сʺ - epicycloid trajectory of the point of the forked working body in relative motion during the portable movement of the device for alternately softening the layers of the subsurface soil horizon at a speed Vʺ;

d - толщина слоя пласта подпахотного горизонта почвы до разуплотнения;d is the layer thickness of the subsurface horizon before decompression;

е - толщина слоя пласта подпахотного горизонта почвы после разуплотнения.e is the thickness of the layer of the subsurface soil horizon after decompression.

Устройство состоит из левой и правой половин блока модулей А, В, С и D. Каждый модуль (фиг. 1) состоит из кривошипа 1, шатуна 2, балансира 3, станины (рамы) 4, коромысла 5 и вилообразного рабочего органа 6. Кривошип 1 соединен с верхней шейкой шатуна 2, нижняя шейка шатуна 2 соединена с балансиром 3.The device consists of the left and right halves of the block of modules A, B, C and D. Each module (Fig. 1) consists of crank 1, connecting rod 2, balancer 3, bed (frame) 4, rocker arm 5 and fork-shaped working body 6. Crank 1 is connected to the upper neck of the connecting rod 2, the lower neck of the connecting rod 2 is connected to the balancer 3.

Вилообразный рабочий орган 6 закреплен жестко на коромысле 5, который кинематически является продолжением шатуна 2. Привод валов кривошипов 1 осуществляется гидромоторами 7 через шлицевые втулки 8 на левую половину 9 блока модулей и на правую половину 10 блока модулей (фиг. 2). Левая половина 9 блока модулей А, В, С и D состоит из модулей 11, 12, …26. Правая половина блока модулей А, В, С и D состоит из модулей 27, 28, …42.The forked working body 6 is fixed rigidly to the beam 5, which kinematically is a continuation of the connecting rod 2. The shafts of the cranks 1 are driven by hydraulic motors 7 through the splined bushings 8 to the left half 9 of the module block and to the right half 10 of the module block (Fig. 2). The left half 9 of the block of modules A, B, C and D consists of modules 11, 12, ... 26. The right half of the block of modules A, B, C and D consists of modules 27, 28, ... 42.

Вилообразные рабочие органы 6 блока модулей А разуплотняют пласт пахотного слоя почвы, вилообразные рабочие органы 6 блока модулей В разуплотняют верхний пласт подпахотного горизонта почвы, вилообразные рабочие органы 6 блока модулей С разуплотняют средний пласт подпахотного горизонта почвы, вилообразные рабочие органы 6 блока модулей D (фиг. 2) разуплотняют нижний пласт подпахотного горизонта почвы.The fork-shaped working bodies of the 6 module A block decompress the layer of the arable layer of soil, the fork-shaped working bodies of the 6 module block B soften the upper layer of the subsurface soil horizon, the fork-shaped working bodies of the 6 module block C soften the middle layer of the subsurface soil horizon, the fork-shaped working bodies of the 6 module D block (Fig. . 2) decompress the lower layer of the subsoil horizon of the soil.

Для обеспечения устойчивости относительно продольной оси блоков модулей А, В, С и D схема расстановки вилообразных рабочих органов 6 правой половины 10 блока модулей А, В, С и D выполнена симметрично схеме расстановки вилообразных рабочих органов 6 левой половины 9 блока модулей А, В, С и D.To ensure stability relative to the longitudinal axis of the blocks of modules A, B, C and D, the arrangement of the forked working bodies 6 of the right half 10 of the module blocks A, B, C and D is symmetrical to the arrangement of the forked working bodies 6 of the left half 9 of the block of modules A, B, C and D.

Для снижения пиковой нагрузки на привод вилообразных рабочих органов 6 блока модулей А, В, С и D выполнено смещение положения кривошипа 1 модуля по отношению к положению кривошипа 1 соседнего модуля на угол ϕ=(360°:n), где ϕ - угол между положениями кривошипов 1 соседних модулей по направлению вращения кривошипа 1, n - число кривошипов 1 вилообразных рабочих органов 6 на левой (правой) половине блока модулей А В, С и D. Так, при n=4 угол между положениями соседних кривошипов 1 ϕ=90°, при n=3 угол между положениями соседних кривошипов 1 ϕ=120°, при n=2 угол между положениями соседних кривошипов 1 ϕ=180°. Число шлицев на втулке 8 и на валу кривошипа 1 кратно числу n.To reduce the peak load on the drive of the forked working bodies 6 of the module block A, B, C and D, the position of the crank 1 of the module is shifted relative to the position of the crank 1 of the adjacent module by the angle ϕ = (360 °: n), where ϕ is the angle between the positions cranks 1 of adjacent modules in the direction of rotation of crank 1, n is the number of cranks 1 of the fork-shaped working bodies 6 on the left (right) half of the block of modules A B, C and D. So, for n = 4, the angle between the positions of adjacent cranks 1 ϕ = 90 ° , for n = 3, the angle between the positions of adjacent cranks 1 ϕ = 120 °, for n = 2, the angle between n false neighboring cranks 1 φ = 180 °. The number of splines on the sleeve 8 and on the shaft of the crank 1 is a multiple of the number n.

При числе модулей n=4 в левой (правой) половине блока модулей А, В, С и D углы между положениями кривошипов 1 соседних модулей ϕ=90° обеспечиваются шлицевыми втулками 8, число шлицев которых кратно n.With the number of modules n = 4 in the left (right) half of the block of modules A, B, C and D, the angles between the positions of the cranks 1 of the adjacent modules ϕ = 90 ° are provided by splined bushings 8, the number of slots of which is a multiple of n.

Симметричность и очередность вдавливания вилообразных рабочих органов 6 в пласты и их разуплотнение вилообразными рабочими органами 6 левой и правой половины блоков модулей А, В, С и D достигаются установкой исходных положений кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля при помощи шлицевой втулки 8.The symmetry and sequence of pressing the fork-shaped working bodies 6 into the layers and their decompression by the fork-shaped working bodies 6 of the left and right half of the blocks of modules A, B, C and D are achieved by setting the initial positions of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of the module using the splined sleeve 8.

У левого блока модулей А исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 11 является вертикальное вверх, положение кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 12 - горизонтальное назад, положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 у модуля 13 - вертикальное вниз, положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 у модуля 14 - горизонтальное вперед.At the left block of modules A, the initial position of the crank 1 of the forked working body 6 of the module 11 is vertical up, the position of the crank 1 of the forked working body 6 of the module 12 is horizontal back, the position of the crank 1 of the forked working body 6 of module 13 is vertical down, the position of the crank 1 of the forked the working body 6 of the module 14 is horizontal forward.

У левого блока модулей В исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 15 является горизонтальное назад, у модуля 16 - вертикальное вниз, у модуля 17 - горизонтальное вперед, у модуля 18 - вертикальное вверх.The left module block In the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of the module 15 is horizontal back, the module 16 is vertical down, the module 17 is horizontal forward, and the module 18 is vertical up.

У левого блока модулей С исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 19 является вертикальное вниз, у модуля 20 - горизонтальное вперед, у модуля 21 - вертикальное вверх, у модуля 22 - горизонтальное назад.The left block of modules With the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of the module 19 is vertical down, the module 20 is horizontal forward, the module 21 is vertical up, the module 22 is horizontal back.

У левого блока модулей D исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 23 является горизонтально вперед, у модуля 24 - вертикальное вверх, у модуля 25 - горизонтальное назад, у модуля 26 - вертикальное вниз.In the left block of modules D, the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of module 23 is horizontally forward, for module 24 - vertical up, for module 25 - horizontal back, for module 26 - vertical down.

У правого блока модулей А исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 27 является горизонтальное назад, у модуля 28 - вертикальное вниз, у модуля 29 - горизонтальное вперед, у модуля 30 - вертикальное вверх.For the right block of modules A, the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of module 27 is horizontal back, for module 28 - vertical down, for module 29 - horizontal forward, for module 30 - vertical up.

У правого блока модулей В исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 31 является вертикальное вниз, у модуля 32 - горизонтальное вперед, у модуля 33 - вертикальное вверх, у модуля 34 - горизонтальное назад.The right module block In the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of the module 31 is vertical down, the module 32 is horizontal forward, the module 33 is vertical up, the module 34 is horizontal back.

У правого блока модулей С исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 35 является горизонтальное вперед, у модуля 36 - вертикальное вверх, у модуля 37 - горизонтальное назад, у модуля 38 - вертикальное вниз.The right block of modules With the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of the module 35 is horizontal forward, the module 36 - vertical up, the module 37 - horizontal back, the module 38 - vertical down.

У правого блока модулей D исходным положением кривошипа 1 вилообразного рабочего органа 6 модуля 39 является вертикально вверх, у модуля 40 - горизонтальное назад, у модуля 41 - вертикальное вниз, у модуля 42 - горизонтальное вперед.For the right block of modules D, the initial position of the crank 1 of the fork-shaped working body 6 of module 39 is vertically upward, for module 40 it is horizontal back, for module 41 it is vertical down, and for module 42 it is horizontal forward.

При работе разуплотнителя пластов подпахотного горизонта почвы кривошип 1 (фиг. 3) за один оборот совершает относительное вращательное движение по траектории окружность и абсолютное движение по траектории циклоида. Балансир 3 совершает относительное движение по траектории дуга окружности. Шатун 2 верхним концом совершает относительное вращательное движение по траектории окружность вместе с кривошипом 1, а нижним концом совершает относительное движение по траектории дуги окружности аb вместе с балансиром 3. Любая точка, принадлежащая вилообразному рабочему органу 6, расположенная на коромысле 5, движется по траектории эпициклоида: траектории с в относительном движении, траектории с' в абсолютном движении при переносной скорости V', траектории сʺ в абсолютном движении при другой переносной скорости Vʺ движения устройства для разуплотнения пластов подпахотного горизонта почвы. Зубья вилообразного рабочего органа 6 вдавливаются в пласт толщиной d, отделяют слой и разуплотняют пласт до толщины е.When operating the sealant of the subsurface soil horizons, the crank 1 (Fig. 3) makes a relative rotational movement along the trajectory of the circle in one revolution and absolute motion along the trajectory of the cycloid. The balancer 3 makes a relative movement along the trajectory of the circular arc. The connecting rod 2 performs upper end relative rotational movement along a trajectory along the circle with the crank 1 and the lower end performs relative movement along the trajectory arc and b together with rocker 3. Any point belonging forked working member 6 located on the yoke 5, moves along the trajectory epicycloid: trajectories c in relative motion, trajectories c 'in absolute motion at a portable speed V', trajectories cʺ in absolute motion at a different portable speed Vʺ of the device for softening of the layers of the subsurface horizon of the soil. The teeth of the fork-shaped working body 6 are pressed into the formation with a thickness d, separate the layer and decompress the formation to a thickness e.

Вилообразные рабочие органы 6 блоков модулей А, В, С и D (Фиг. 4) вдавливаются в пласты и разуплотняют их поочередно: вначале четырехзубовые вилообразные рабочие органы 6 блока модулей А для разуплотнения пахотного слоя почвы на глубине 25 см, затем трехзубовые вилообразные рабочие органы 6 блока модулей В для разуплотнения верхнего подпахотного слоя почвы на глубине 50 см, потом двухзубовые вилообразные рабочие органы 6 блока модулей С для разуплотнения среднего подпахотного слоя почвы на глубине 75 см, последними - однозубовые вилообразные рабочие органы 6 блока модулей D для разуплотнения нижнего подпахотного слоя почвы на глубине 100 см.The fork-shaped working bodies of 6 blocks of modules A, B, C and D (Fig. 4) are pressed into the layers and decompressed alternately: first, four-tooth forked working bodies of 6 block of modules A for decompression of the arable layer of soil at a depth of 25 cm, then three-tooth forked working bodies 6 block of modules B for decompression of the upper subsoil layer of soil at a depth of 50 cm, then double-tooth forked working bodies 6 block of modules C for decompression of the middle subsurface soil layer at a depth of 75 cm, the last - single-tooth forked slave organs 6 of the module block D for decompression of the lower subsoil layer at a depth of 100 cm

Затраты энергии (расхода топливно-смазочных материалов) на привод вилообразных рабочих органов 6 прямо пропорциональны: сопротивлению движения вилообразных рабочих органов при разуплотнении пластов подпахотного горизонта почвы, числу зубьев вилообразных рабочих органов 6 и толщине пласта. Зубья (Фиг. 4) вилообразных рабочих органов 6 модульного разуплотнителя пластов подпахотного горизонта почвы требуют меньших значений усилия при вдавливании в пласт почвы, чем у лопатообразных рабочих органов. Затраты энергии (расхода топливно-смазочных материалов) на привод вилообразных рабочих 6 при разуплотнении пластов подпахотного горизонта почвы зависят от вида преодолеваемых напряжений: наибольшие при смятии почвы, наименьшие при растяжении и промежуточные при сдвиге почвы. Снижение затрат энергии на привод вилообразных рабочих органов 6 при разуплотнении пластов подпахотного горизонта почвы достигается за счет уменьшения числа зубьев вилообразных рабочих органов 6 с трех в верхнем слое подпахотного горизонта почвы, до двух в среднем и до одного зуба в нижнем слое подпахотного горизонта почвы.The energy costs (fuel and lubricant consumption) for driving a fork-shaped working bodies 6 are directly proportional to: resistance to movement of the fork-shaped working bodies during decompression of the layers of the subsurface soil horizon, the number of teeth of the fork-shaped working bodies 6 and the thickness of the formation. The teeth (Fig. 4) of the fork-shaped working bodies 6 of the modular softener of formations of the subsoil horizon of the soil require lower values of force when pushing into the formation of soil than shovel-shaped working bodies. The energy costs (fuel and lubricant consumption) for driving forked workers 6 during decompression of the layers of the subsurface horizon depend on the type of stress to be overcome: the greatest when crushing the soil, the smallest when stretched, and the intermediate when shifting the soil. The reduction of energy costs for driving forked working bodies 6 during decompression of the layers of the subsurface soil horizon is achieved by reducing the number of teeth of the forked working bodies 6 from three in the upper layer of the subsurface soil horizon, to two on average and to one tooth in the lower layer of the subsurface soil horizon.

Кривизна зубьев вилообразных рабочих органов 6 модуля влияет на величину затрат энергии при вдавливании в пласт почвы. Наименьшие значения затрат энергии при вдавливании в пласт почвы требуются при кривизне зубьев рабочего органа 6 такой же, как кривизна (фиг. 3) эпициклоиды с' на участке вдавливания зуба в пласт почвы с толщиной слоя d соответственно при скорости V' и при кривизне зубьев рабочего органа 6 такой же, как кривизна эпициклоиды сʺ на участке вдавливания зуба в пласт почвы с толщиной слоя d соответственно при другой скорости Vʺ, причем значение скорости Vʺ больше, чем значение скорости V'.The curvature of the teeth of the fork-shaped working bodies of the 6 module affects the amount of energy consumed when pressed into the soil layer. The smallest values of energy expenditures when pressing into the soil layer are required for the curvature of the teeth of the working body 6 is the same as the curvature (Fig. 3) of the epicycloids c 'in the section of tooth indentation in the soil layer with a layer thickness d, respectively, at a speed V' and with the curvature of the working teeth of organ 6 is the same as the curvature of the epicycloid cʺ in the area of tooth indentation into the soil with a layer thickness d, respectively, at a different speed Vʺ, and the value of speed Vʺ is greater than the value of speed V '.

Таким образом, в результате использования предлагаемого изобретения следует ожидать:Thus, as a result of using the present invention, one should expect:

1. Уменьшения потерь урожая, возникающие при переуплотнении почвы, так как потери урожая при переуплотнения почвы от нормы только на 0,1 кг/дм3 составляют 3…4 ц/га у зерновых культур, 30…40 ц/га у клубнекорнеплодов.1. Reductions in crop losses arising from re-compaction of the soil, since crop losses from re-compaction of the soil by only 0.1 kg / dm 3 from the norm are 3 ... 4 c / ha for crops, 30 ... 40 c / ha for tubers.

2. Увеличения запасов влаги в метровом слое почвы, так как уменьшение запасов влаги в метровом слое почвы из-за переуплотнении приводит к существенному недобору части или гибели всего урожая.2. Increases in moisture reserves in a meter soil layer, since a decrease in moisture reserves in a meter soil layer due to overconsolidation leads to a significant shortage of part or death of the entire crop.

3. Уменьшения затрат энергии на привод вилообразных рабочих органов (расхода топливно-смазочных материалов) при разуплотнении пластов подпахотного горизонта почвы до 30%.3. Reducing energy costs for driving fork-shaped working bodies (fuel and lubricant consumption) during decompression of layers of the subsoil horizon of the soil up to 30%.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 2518454 С1, МПК A01B 13/08, 2006.1. Patent RU 2518454 C1, IPC A01B 13/08, 2006.

2. А.с. СССР №250564, МПК A01B 13/16, 1968.2. A.S. USSR No. 250564, IPC A01B 13/16, 1968.

3. United States Patent 4,924,946 Int. Cl.5: A01B 13/08, 15.05.90.3. United States Patent 4,924,946 Int. Cl. 5 : A01B 13/08, 05.15.90.

4. EUROPAISCHE PATENTSCHRIFT 0157337 B1 Int. Cl.5: A01B 13/08, E02F 5/30. 16.05.90.4. EUROPAISCHE PATENTSCHRIFT 0157337 B1 Int. Cl. 5 : A01B 13/08, E02F 5/30. 05.16.90.

5. EUROPAISCHE PATENT 0025568 A1 Int. Cl.3: A01B 13/14, A01B 17/00, 05.09.80.5. EUROPAISCHE PATENT 0025568 A1 Int. Cl. 3 : A01B 13/14, A01B 17/00, 09/05/80.

6. Патент RU 2321195 C2, МПК A01B 11/00. 2008.6. Patent RU 2321195 C2, IPC A01B 11/00. 2008.

Claims (2)

1. Способ безотвальной глубокой обработки почвы, включающий поочередное разуплотнение пластов почвы, причем разуплотнение пластов почвы осуществляют вилообразными рабочими органами, совершающими движение по эпициклоиде, отличающийся тем, что разуплотнение почвы осуществляют сначала на глубину пахотного слоя до 25 см, затем на глубину верхнего пахотного слоя до 50 см, потом на глубину среднего подпахотного слоя до 75 см и в последнюю очередь на глубину нижнего подпахотного слоя до 100 см, причем количество зубьев вилообразных рабочих органов уменьшается с четырех до одного, начиная с обрабатываемых ими пахотного слоя и заканчивая нижним подпахотным слоем, соответственно.1. The method of subsurface deep tillage, which includes alternately softening the soil layers, wherein the softening of the soil layers is carried out by forked working bodies moving along the epicycloid, characterized in that the softening of the soil is carried out first to a depth of the arable layer up to 25 cm, then to the depth of the upper arable layer up to 50 cm, then to a depth of the middle subsurface layer to 75 cm, and last to the depth of the lower subsurface layer to 100 cm, and the number of teeth of the forked working organ is reduced from four to one, since they processed arable layer and ending with the lower layer of the subsoil, respectively. 2. Устройство для безотвальной глубокой обработки почвы, содержащее левый и правый модули с поочередно установленными вилообразными рабочими органами и индивидуальный для каждого вилообразного рабочего органа привод, выполненный в виде шарнирных четырехзвенников с коромыслом, отличающееся тем, что количество зубьев вилообразных рабочих органов уменьшается с четырех до одного, начиная с обрабатываемых ими пахотного слоя и заканчивая нижним подпахотным слоем, соответственно, причем четырехзубовые вилообразные органы установлены с возможностью разуплотнения пахотного слоя на глубину 25 см, трехзубовые - верхнего пахотного слоя на глубину 50 см, двухзубовые - среднего подпахотного слоя на глубину 75 см и в последнюю очередь - однозубовые - нижнего подпахотного слоя на глубину 100 см, при этом кривизна зубьев вилообразных рабочих органов соответствует кривизне эпициклоиды на участке вдавливания зуба в пласт почвы с толщиной слоя d.2. Device for subsurface deep tillage, containing the left and right modules with alternately mounted fork-shaped working bodies and an individual drive for each fork-shaped working body, made in the form of articulated four-link arms with a beam, characterized in that the number of teeth of the fork-shaped working bodies is reduced from four to one, starting from the arable layer they are processing and ending with the lower subsurface layer, respectively, with four-tooth forked bodies installed with the possibility of decompression of the arable layer to a depth of 25 cm, three-tooth - of the upper arable layer to a depth of 50 cm, two-tooth - of the middle subsoil layer to a depth of 75 cm and, last but not least - single-tooth - of the lower arable layer to a depth of 100 cm, while the curvature of the teeth of the forks corresponds to the curvature of the epicycloid at the site of tooth indentation into the soil layer with a layer thickness d.
RU2016116172A 2016-04-25 2016-04-25 Method for deep subsurface tillage and device for its implementation RU2652820C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116172A RU2652820C2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Method for deep subsurface tillage and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116172A RU2652820C2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Method for deep subsurface tillage and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016116172A RU2016116172A (en) 2017-10-30
RU2652820C2 true RU2652820C2 (en) 2018-05-03

Family

ID=60264004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116172A RU2652820C2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Method for deep subsurface tillage and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652820C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215855U1 (en) * 2022-10-17 2022-12-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" Disc coulter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1493116A (en) * 1973-11-08 1977-11-23 Weichel Ernst Method and apparatus for loosening soil
JPS554468A (en) * 1978-06-27 1980-01-12 Matsuyama Kk Agricultural machine
SU1012816A1 (en) * 1981-07-31 1983-04-23 Dubovik Vladimir M Deep ripper
SU1020011A1 (en) * 1979-12-26 1983-05-30 Опытно-Конструкторское Бюро При Сибирском Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательском Институте Сельского Хозяйства Implement for antierosion slotting of soil
SU1658805A3 (en) * 1985-12-23 1991-06-23 Оденвальд Верке Риттерсбах Гмбх Фарцойгбау Унд Катастрофеншутц-Зистеме (Фирма) Soil loosening device
RU2321195C2 (en) * 2005-10-13 2008-04-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" Moldboarless tillage tool
WO2008107171A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-12 Kverneland Asa Soil tillage in arid conditions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1493116A (en) * 1973-11-08 1977-11-23 Weichel Ernst Method and apparatus for loosening soil
JPS554468A (en) * 1978-06-27 1980-01-12 Matsuyama Kk Agricultural machine
SU1020011A1 (en) * 1979-12-26 1983-05-30 Опытно-Конструкторское Бюро При Сибирском Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательском Институте Сельского Хозяйства Implement for antierosion slotting of soil
SU1012816A1 (en) * 1981-07-31 1983-04-23 Dubovik Vladimir M Deep ripper
SU1658805A3 (en) * 1985-12-23 1991-06-23 Оденвальд Верке Риттерсбах Гмбх Фарцойгбау Унд Катастрофеншутц-Зистеме (Фирма) Soil loosening device
RU2321195C2 (en) * 2005-10-13 2008-04-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" Moldboarless tillage tool
WO2008107171A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-12 Kverneland Asa Soil tillage in arid conditions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215855U1 (en) * 2022-10-17 2022-12-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный аграрный университет" Disc coulter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016116172A (en) 2017-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107624287A (en) A kind of small-sized punching seeder with device of digging
CN205681793U (en) A kind of rotary tillage reason moisture in the soil equipment
CN107455019B (en) Shovel type rotary cultivator
CN102523765B (en) Tillage machine for tea field
CN204836965U (en) Dark pine soil preparation combined operation machine
CN103548437A (en) Orchard plowing machine
CN105814993B (en) A kind of orchard field combine
RU2652820C2 (en) Method for deep subsurface tillage and device for its implementation
CN202476039U (en) Tea field plowing machine
CN201213373Y (en) Garlic harvester
RU2463764C1 (en) Fork for loosening soil
CN103891461A (en) Chiseling and shoveling type excavating machine of deep-rooted medicinal materials
CN204634384U (en) A kind of rolling grating pseudo-ginseng reaping machine of four-wheel tractor traction
CN201315751Y (en) Multipurpose rhizome harvester
CN207266522U (en) A kind of shovel rotary cultivator
CN106171239A (en) The white machine for digging Chinese yam of vibrating subsoiling
CN105557172A (en) Potato harvesting and residual film recovery combined machine
CN206365227U (en) Weakening formula Viberation deep coosener
CN204408866U (en) Loose soil revolves soil preparation machine
CN203597030U (en) Orchard plowing machine
CN105409366A (en) Imcomplete-gear driven cultivator-hiller
CN109964566A (en) The subsoiling on adjustable ridge, stubble-cleaning, rotary tillage, ridging combined soil preparing machine
CN204157232U (en) Novel transmission type subsoiling rotovator
CN109906685A (en) A kind of combined type orderly impacts excavating gear and its working method
CN201563377U (en) Potato harvester

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180426