RU2060611C1 - Self-cleaning harrow - Google Patents

Abstract

FIELD: agricultural engineering, tools for surface cultivation. SUBSTANCE: frame is made of flexible high-strength solid skeleton-multilayer transportation band on which sectional ski-type planers are installed in front portion in direction of harrow movement. Connected to flexible skeleton in staggered order from below are required number of self-cleaning teeth and at the rear, in direction of harrow movement, sectional levelling rods are secured to skeleton. Harrow is designed for use with implements for presowing treatment of soil, treatment of clean fallows with high quality of clod breaking and weeding out and thorough levelling of field surface by wear resistant self-cleaning working members which do not require repairs over their service life. EFFECT: provision of reliable operation under any conditions without repairs for 10-20 years; possibility of storing under any conditions without special preparation for storage and maintenance in storage. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству для работы с орудиями (культиваторами, лущильниками, плоскорезами и т.п.) по предпосевной обработке почвы и обработке паров, для дополнительного измельчения комков почвы, уничтожения сорняков и выглаживания поверхности поля. The invention relates to agriculture for working with implements (cultivators, tillers, plane cutters, etc.) for pre-sowing tillage and treatment of vapors, for additional grinding of lumps of soil, destruction of weeds and smoothing the surface of the field.

В настоящее время широко известны и массово используются зубовые бороны. Currently, dental harrows are widely known and massively used.

Так, в 1977 г. авторским свидетельством СССР N 694110, кл. А 01 В 19/02, предложено изобретение самоочищающейся бороны путем снабжения поперечных валиков регулировочными пластинами с отверстиями, соединенных с продольными планками шарнирно и связаны с ними с помощью пружин. So, in 1977, the USSR copyright certificate N 694110, class. A 01 On 19/02, the invention of the self-cleaning harrow was proposed by supplying the transverse rollers with adjustment plates with holes connected to the longitudinal strips pivotally and connected with them by means of springs.

Изобретением по авторскому свидетельству СССР N 869583, кл. А 01 В 19/02 за 1978г. в крепление вертикального зуба введено упругое основание (втулка). By the invention according to the copyright certificate of the USSR N 869583, cl. A 01 B 19/02 for 1978 an elastic base (sleeve) is inserted into the fastening of the vertical tooth.

Для обеспечения большей устойчивости хода зуба по глубине зубовых борон изобретением по авторскому свидетельству СССР N 993839, кл. А 01 В 19/02, 1981 г. введены щелерезы, резко усложняющие конструкцию и повышающие тяговое сопротивление борон. To ensure greater stability of the tooth stroke along the depth of the tooth harrows by the invention according to the USSR copyright certificate N 993839, cl. A 01 In 19/02, 1981, cherezores were introduced, which greatly complicate the design and increase the traction resistance of the harrows.

Изобретением по авторскому свидетельству СССР N 1329636, кл. А 01 В 19/06, 1983 г. в орудие по предпосевной обработке почвы (борону) введены рыхлящие рабочие органы в виде равновеликих по высоте шипов и вибраторов, что значительно усложнило конструкцию. By the invention according to the author's certificate of the USSR N 1329636, cl. A 01 On 19/06, 1983, loosening working bodies in the form of spikes and vibrators of equal height were introduced into the presowing tillage tool (harrow), which greatly complicated the design.

Авторским свидетельством СССР N 190112, кл. А 01 В 19/08, зарегистрировано изобретение в виде подпружиненного бруса, соединяющего звенья борон, что обеспечивает большую устойчивость хода и копирование рельефа поля бороной. Copyright certificate of the USSR N 190112, cl. A 01 On 19/08, the invention was registered in the form of a spring-loaded beam connecting the links of the harrow, which provides greater stability of movement and copying the relief of the field with a harrow.

Изобретением по авторскому свидетельству СССР N 400253, кл. А 01 В 19/02, 1972 г. с целью приспособляемости борон к микрорельефу поля по ширине захвата и обеспечения устойчивости работы звеньев бороны по ширине захвата соединены между собой жесткими распорами и шарнирами в плоскости симметрии каждого звена. By the invention according to the copyright certificate of the USSR N 400253, cl. A 01 On 19/02, 1972, in order to adapt the harrows to the field microrelief along the working width and to ensure the stability of the work of the harrow links along the working width, they are interconnected by rigid spacers and hinges in the plane of symmetry of each link.

Все современные зубовые бороны, в т.ч. и перечисленные, сохранили жесткую конструкцию своего прототипа деревянной бороны. All modern tooth harrows, incl. and those listed, retained the rigid structure of their prototype wooden harrow.

Они имеют жесткую раму, состоящую из продольных зигзагообразных и поперечных прямых планок, в местах пересечения которых установлены зубья. They have a rigid frame, consisting of longitudinal zigzag and transverse straight strips, at the intersection of which the teeth are installed.

Основными недостатками зубовых борон являются следующие:
вертикальный зуб и сетчатый каркас при любом упрочнении не имеет достаточной прочности и при перегрузках аварийного характера сильно деформируются, а остаточные деформации нарушают основные параметры бороны;
малая ширина (600-1000 мм) ведет к неустойчивому ходу по полю бороны. Она "галлопирует", "прыгает", "скачет", "виляет".The main disadvantages of dental harrows are the following:
the vertical tooth and the wireframe with any hardening does not have sufficient strength and under emergency overloads are severely deformed, and residual deformations violate the basic parameters of the harrow;
a small width (600-1000 mm) leads to an unstable course along the harrow field. She “gallops”, “jumps”, “jumps”, “wags”.

зубья бороны идут не на всю длину в почве, а поэтому пространство от дневной поверхности почвы поля до каркаса (рамы) обеспечивает свободный выход комков без разрушения;
ремонт и техническое обслуживание борон требует больших затрат труда и средств, причем бороны надо ремонтировать после весенних работ, после обработки паров и после осенней посевной;
очистка борон, как агротехническое обязательное требование, очень трудоемкий процесс.the harrow teeth do not go all the way in the soil, and therefore the space from the day surface of the field soil to the skeleton (frame) provides a free exit of lumps without destruction;
repair and maintenance of the harrows requires a lot of labor and money, and the harrows must be repaired after spring work, after processing the vapors and after the autumn sowing;
Harrow cleaning, as an agrotechnical obligatory requirement, is a very laborious process.

Перечисленные недостатки зубовых борон при работе в агрегате (с культиваторами) по предпосевной обработке почвы настолько серьезные, что для осуществления более качественного посева, особенно мелкосеменных культур, промышленность производит в больших количествах, а земледельцы применяют перед посевом различного рода шлейфы, гладкие и кольчатые катки самостоятельными агрегатами с громадными затратами труда, горючесмазочных материалов и т.д. только для того, чтобы сгладить гребни, внедрить комки в почву. The listed disadvantages of the tooth harrows when working in the unit (with cultivators) for pre-sowing tillage are so serious that in order to carry out better sowing, especially small-seeded crops, the industry produces in large quantities, and the farmers use various types of loops, smooth and ringed rollers independently units with huge labor costs, fuels and lubricants, etc. just to smooth the ridges, to introduce lumps into the soil.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является изобретение по авторскому свидетельству СССР N 1240371, кл. А 01 В 19/02, 1985 г. (прототип), в котором предложена самоочищающаяся борона, включающая раму, с жестко закрепленными со смещением в продольно-поперечной плоскости на половину шага зубьями. Closest to the proposed technical solution is the invention according to the copyright certificate of the USSR N 1240371, cl. A 01 On 19/02, 1985 (prototype), in which a self-cleaning harrow was proposed, including a frame, with teeth rigidly fixed with offset in the longitudinal-transverse plane by half a step.

Техническая задача изобретения создание бороны, работающей с орудиями по предпосевной обработке почв и обработки чистых паров с высоким качеством крошения комков, уничтожения мелких проростков сорных растений в мелких комках, тщательного выравнивания поверхности поля с износостойкими самоочищающимися рабочими органами, не требующими ремонта на протяжении всего этого периода эксплуатации (порядка 10-20 лет). The technical task of the invention is the creation of a harrow working with tools for pre-sowing soil treatment and processing of clean vapors with high quality crumbling lumps, the destruction of small seedlings of weeds in small lumps, careful leveling of the field surface with wear-resistant self-cleaning working bodies that do not require repair throughout this period operation (about 10-20 years).

Техническая задача решается путем координального изменения конструкции рамы, состоящей из монолитного гибкого, особо прочного остова, на котором в передней части по ходу работы бороны установлены секционные лыжевидные планировщики, снизу гибкого остова в шахматном порядке прикреплены (в необходимом количестве) ножевидные самоочищающиеся зубья, а сзади по ходу работы бороны секционные стержневые выравниватели. The technical problem is solved by coordinating the design of the frame, consisting of a monolithic flexible, especially strong skeleton, on which sectional ski-shaped planners are installed in the front of the harrow during operation, knife-shaped self-cleaning teeth are attached (in the required quantity) in a checkerboard pattern and in the back in the course of work of a harrow sectional rod equalizers.

Планировщики установлены в передней части бороны для обеспечения копирования поверхности поля, они предварительно сглаживают гребни почвы, образованные рабочими органами культиватора, предварительно измельчают и внедряют комки в массу почвы (фиксируют их от свободного перемещения), что облегчает процесс дробления комков ножами зубьев, как надежно фиксированных предметов. Planners are installed in front of the harrow to ensure copying of the surface of the field, they pre-smooth the soil ridges formed by the working bodies of the cultivator, pre-crush and introduce lumps into the soil mass (fix them from free movement), which facilitates the process of crushing lumps with tooth knives, as they are firmly fixed items.

Каждый зуб представляет собой тонкий нож с тупым углом вхождения на активном участке рабочей кромки, что обеспечивает его самоочистку и свободное перемещение через прочно "заякоренные" в почве предметы, чем гарантируется исключение деформации зуба в любых аварийных для известных зубьев ситуациях. Each tooth is a thin knife with a blunt angle of entry on the active portion of the working edge, which ensures its self-cleaning and free movement through objects firmly anchored in the soil, which guarantees the exclusion of tooth deformation in any emergency situations for known teeth.

Зубья представляют собой не консольную конструкцию большого диаметра или сложной формы вертикально поставленную консольную балку, а прочный тонкий нож с большим запасом металла, прикрепленный не одной точкой к остову, а надежной прочной плоскостью двумя болтами. The teeth are not a cantilever structure of a large diameter or complex shape, a vertically placed cantilever beam, but a strong thin knife with a large supply of metal, attached not one point to the skeleton, but a reliable solid plane with two bolts.

Имея надежное крепление к гибкому остову (ленте), в аварийных для известных зубьев ситуациях, зубья могут уклоняться на необходимую величину влево или вправо с последующим возвращением в исходное положение. Having a reliable attachment to a flexible skeleton (tape), in emergency situations for known teeth, the teeth can deviate to the required value to the left or to the right with the subsequent return to their original position.

В процессе работы активная часть зуба (лезвие ножа) самозатачивается, чем обеспечивается минимальное сопротивление при расчленении комков почвы, а следовательно, и снижение общего тягового сопротивления бороны. In the process, the active part of the tooth (knife blade) is self-sharpening, which ensures minimal resistance when breaking up lumps of soil, and consequently, a decrease in the total traction resistance of the harrow.

За зубьями идут массивные стержни-выравниватели для дополнительного измельчения комков, уничтожения мелких проростков сорняков и выглаживания поверхности поля. Behind the teeth are massive leveling rods for additional grinding of lumps, destroying small seedlings of weeds and smoothing the surface of the field.

Все эти отличительные особенности предлагаемой бороны позволяют в период эксплуатации, порядка 10-20 лет (в зависимости от годовой наработки), никакого ремонта бороны не производить; борона может храниться в любых условиях без дополнительных затрат на подготовку к хранению и при хранении. All these distinctive features of the proposed harrow allow during the operation period, of the order of 10-20 years (depending on the annual operating time), to make no repair of the harrow; the harrow can be stored in any conditions without additional costs for preparation for storage and during storage.

На фиг. 1 изображена ленточная самоочищающаяся скоростная борона (вид сверху). In FIG. 1 shows a tape self-cleaning high-speed harrow (top view).

На фиг.2 сечение А-А данной бороны. Figure 2 section aa of this harrow.

На фиг.3 культиватор. Figure 3 cultivator.

На примере бороны к культиватору КПС-4 даем описание ее устройства. Using the example of a harrow for the cultivator KPS-4, we give a description of its device.

Основу бороны представляет многослойная прорезиненная упругая лента толщиной 10.16 мм, шириной 650 мм и длиной 4000 мм (фиг.2). The basis of the harrow is a multilayer rubberized elastic tape with a thickness of 10.16 mm, a width of 650 mm and a length of 4000 mm (figure 2).

Снизу к ленте 7 с помощью накладок 9 и двух болтов 10 надежно прикреплен 81 зуб 8, размещены в три ряда так, что вертикальная полка каждого зуба (ножа) прорезает в почвe узкую щель, отстоящую от соседних (смежных) на расстоянии 50 мм. From the bottom to the tape 7, with the help of the pads 9 and two bolts 10, the 81 tooth 8 is securely attached, placed in three rows so that the vertical flange of each tooth (knife) cuts a narrow gap in the soil that is 50 mm apart from the neighboring (adjacent) ones.

Болты 10 должны иметь округленную или потайную головку. Bolts 10 must have a rounded or countersunk head.

Зуб 8 изготовлен из угольников 50х50х5 мм или 63х63х5 мм длиной 100 мм. При этом горизонтальная полка служит плоскостью крепления к ленте 7, а вертикальная, скошенная в передней части под углом 60^о ножом зуба. Зуб 8 можно изготовить из стального листа толщиной 5 мм путем штамповки заготовки с последующим изгибом под углом 90^о полок.Tooth 8 is made of squares 50x50x5 mm or 63x63x5 mm 100 mm long. In this horizontal leg serves to mount the plane of the tape 7 and the vertical, in front of the sloped angle ^of the tooth 60 with a knife. Tooth 8 can be made of steel sheet with a thickness of 5 mm by stamping the workpiece with subsequent bending at an angle of 90 ^{about the} shelves.

Т.к. за рабочими органами культиватора КПС-4 присоединяются четыре звена зубовых борон (см. фиг.3), для чего конструкцией предусмотрено восемь проводков 1. 8, то в передней части предлагаемой бороны прикрепляется четыре планировщика 3. Because for the working bodies of the cultivator KPS-4 are attached four links of the tooth harrows (see figure 3), for which the design provides eight wires 1. 8, then in the front of the proposed harrow four planners 3 are attached.

Планировщик 3 представляет собой лыжу, изготовленную из стального листа 950х950х6 мм, загнутого под углом 60^о и прикрепленную к ленте 7 посредством накладок 6 и семи болтов 5 с потайными головками. Каждый планировщик 3 присоединяется к двум поводкам культиватора гибкими звеньями, состоящими из скобок 2 и двух колец якорной цепи 1 (см. фиг.2).Scheduler 3 represents a ski made of steel sheet 950h950h6 mm, bent at an angle of ^about 60 and attached to the belt 7 by means of linings 6 and seven bolts 5 with countersunk heads. Each planner 3 is attached to two cultivator leads by flexible links consisting of brackets 2 and two rings of the anchor chain 1 (see figure 2).

К заднему обрезу ленты 7, за зубьями 8 прикреплено 12 выравнивателей, представляющих собой стальные стержни 14 диаметром 36.44 мм и длиной 300 мм. To the rear edge of the tape 7, behind the teeth 8, 12 equalizers are attached, which are steel rods 14 with a diameter of 36.44 mm and a length of 300 mm.

К стержням 14 приварены планки 13, посредством которых с помощью накладок 12 и трех болтов они прикрепляются к ленте 7. Planks 13 are welded to the rods 14, by which they are attached to the tape 7 with the help of the pads 12 and three bolts.

Предлагаемая ленточная борона может изготавливаться шириною захвата от 1000 мм для культиваторов под фермерские малогабаритные тракторы до 9000 мм (9 м) к КПШ-9, к трактору К-701. The proposed tape harrow can be made with a working width of 1000 mm for cultivators for small-sized farm tractors up to 9000 mm (9 m) for KPSh-9, for the K-701 tractor.

Если комплектуется агрегат для поверхностной обработки почвы перед посевом или обработки паров из трактора кл.3, т.с. сцепки СП-11 и двух культиваторов КПС-4, то к каждому культиватору присоединяется по одной предлагаемой бороне, т.е. две бороны в агрегате. If the machine is equipped for surface tillage before sowing or processing vapors from a tractor of class 3, t.p. hitch SP-11 and two cultivators KPS-4, then one proposed harrow is attached to each cultivator, i.e. two harrows in the unit.

Если комплектуется агрегат из трактора К-701, сцепки СП-16 и четырех культиваторов КПС-4, то в агрегат вводится четыре бороны. If an aggregate from a K-701 tractor, an SP-16 coupling and four KPS-4 cultivators is completed, then four harrows are introduced into the aggregate.

Предлагаемая ленточная борона цепями 1 присоединяется к восьми поводкам культиватора КПС-4, предусмотренных конструкцией для присоединения четырех звеньев борон ЗБЗС-1, фиг.3. The proposed tape harrow with chains 1 is attached to the eight leads of the cultivator KPS-4, provided by the design for attaching four links of the ZBZS-1 harrows, Fig.3.

В процессе работы, двигаясь за рабочими органами (лапами) культиватора, борона, имея значительную монолитную массу и высокую гибкость (эластичность) всей нижней поверхностью хорошо копирует поверхность поля. При этом планировщики 3 сминают вершины гребней, разминают комья почвы и вместе с растительными остатками и посторонними предметами подминают под ленту. In the process of working, moving behind the working bodies (paws) of the cultivator, the harrow, having a significant monolithic mass and high flexibility (elasticity), the entire lower surface copies the surface of the field well. In this case, the planners 3 crush the tops of the ridges, knead the clods of soil and, together with plant debris and foreign objects, crush under the tape.

Планировщик 3 обеспечивает безотказные движения бороны без сгруживания или наволакивания больших масс соломы, веток, камней, глыб почвы и т.д. Scheduler 3 ensures trouble-free movement of the harrow without unloading or enveloping large masses of straw, branches, stones, blocks of soil, etc.

Комки почвы будучи вмятыми планировщиком 3 в обработанный лапами культиватора слой почвы, хорошо в нем фиксируется, что гарантирует их разрезание ножом зубьев 8. Lumps of soil being dented by the planner 3 into the soil layer processed by the paws of the cultivator, it is well fixed in it, which guarantees their cutting by the knife of the teeth 8.

Идущие за зубьями 8 стержни 14 выравнивателей выглаживают дневную поверхность почвы с дополнительным крошением мелких комков и разрушением корневой системы мелких сорняков в этих комках. The 8 rods of 14 levelers following the teeth smooth the surface of the soil with additional crumbling of small lumps and the destruction of the root system of small weeds in these lumps.

Передний срез вертикальной полки зуба 8 под углом 60^о обеспечивает свободный сход растительных остатков, посторонних предметов, а также подъем зуба с прогибом ленты 7 при попадании особо крупных предметов.The front section of the vertical flange 8 of the tooth at an angle ^of 60 provides the free converging crop residues, foreign objects, and a lifting tooth deflection belt 7 in contact with a particularly large items.

Зуб 8 может уклониться в аварийной ситуации влево или вправо с прогибом ленты 7 с последующим возвращением в исходное положение. Tooth 8 can deviate in an emergency left or right with the deflection of the tape 7 with the subsequent return to its original position.

После завершения рабочего хода агрегата, когда рабочие органы культиватора (лапы) переводятся в транспортное положение, передняя часть бороны посредством цепей 1 поднимается вверх на 1000 мм, а задняя часть бороны (загорточи) тоже поднимаются вверх на высоту 300 мм от поверхности поля (дороги). After completion of the working stroke of the unit, when the working bodies of the cultivator (paws) are transferred to the transport position, the front part of the harrow by means of chains 1 rises up to 1000 mm, and the rear part of the harrow (shorts) also rises up to a height of 300 mm from the surface of the field (road) .

В этот момент происходит сбрасывание с верхней плоскости ленты 7 пыли и других предметов, попавших на ленту в процессе рабочего хода агрегата. At this moment, dust and other objects that have fallen on the tape during the working stroke of the unit are dumped from the upper plane of the tape 7.

Предлагаемая борона, как показали многолетние исследования, полевые испытания и работа может надежно эксплуатироваться в любых условиях без каких-либо ремонтов 10-20 лет. Если же металлические сборочные единицы изготовить из неокисляющих металлов, то никакого технического обслуживания в течение 10-20 лет не требуется. Если же металлические сборочные единицы изготавливаются из окисляющихся металлов, то по мере надобности краску необходимо восстанавливать (подкрашивать). The proposed harrow, as shown by many years of research, field trials and work can be reliably operated in any conditions without any repairs for 10-20 years. If the metal assembly units are made of non-oxidizing metals, then no maintenance is required for 10-20 years. If the metal assembly units are made of oxidizing metals, then, as necessary, the paint must be restored (tinted).

Claims (1)

Самоочищающаяся борона, включающая упругую раму с жестко закрепленными снизу со смещением в продольно-поперечной плоскости на половину шага зубьями, отличающаяся тем, что зубья выполнены ножевидными самозатачивающимися и закреплены на раме посредством двух болтов, причем в передней части бороны установлены ножевые планировщики, а сзади закреплены секционные стержни-выравниватели. Self-cleaning harrow, including an elastic frame with teeth rigidly fixed from below with teeth offset in the longitudinal transverse plane by half a step, characterized in that the teeth are self-sharpening with knives and fixed to the frame by two bolts, with knife planners installed in front of the harrow and fixed at the front of the harrow sectional alignment rods.

Images