RU2141182C1 - Cultivator - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, cultivation of weed fallows. SUBSTANCE: cultivator has frame carrying sections of replaceable working tools. Each section is defined by succession of smooth cylindrical rollers and drum with knives fixed on it. Roller and drum pivot journals are mounted in bearing casings on H-shaped frame. Arched beam of H-shaped frame is joined by pivot hinge, whose axis is oriented in longitudinal-vertical plane, with bracket of short or long carrier, which is pivotally connected to frame through pin. Drum is provided with replaceable turn knives formed from L-shaped profiles with single-sided blades on their edges for cutting plants. Sharpening angles of L-shaped profile blades are less than 25 deg. EFFECT: increased efficiency, reduced draft and improved quality of tilled soil. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к паровым культиваторам. The invention relates to agricultural machinery, in particular to steam cultivators.

Известно устройство для измельчения древесной растительности, присоединяемое к раме самоходного шасси и содержащее полый каток, снабженный валом и жестко закрепленными на его наружной поверхности ножами, в котором, с целью повышения эффективности работы и прекращения жизнедеятельности растительности, в полости катка на его валу шарнирно установлены резервуар для жидкости и лопастной насос, а поверхность катка выполнена с отверстиями; резервуар для жидкости выполнен в виде полуцилиндрической емкости, геометрическая ось которой смещена относительно вертикальной оси корпуса катка; с целью равномерной подачи жидкости к отверстиям катка лопастной насос выполнен в виде установленной на валу катка ступицы, снабженной лопастями с эластичными лопатками и венцом цевочной передачи, имеющей второй венец, укрепленный на внутренней стороне торцевой стенки катка и взаимодействующий с укрепленным на ступице венцом при помощи звездочки, шарнирно установленной на вертикальном кронштейне, смонтированном на валу катка (см. SU, авторское свидетельство, N 235433, МПК A 01 B 29/00, A 01 B 29/06. Устройство для измельчения древесной растительности // В.П.Мореев. Заявлено 25.11.1967, опубликовано 16.01.1969). A device for chopping woody vegetation is known, attached to the frame of a self-propelled chassis and containing a hollow roller equipped with a shaft and knives rigidly fixed on its outer surface, in which, in order to increase the efficiency of work and terminate the vital functions of vegetation, a reservoir is articulated in the roller cavity on its shaft for liquid and a vane pump, and the surface of the roller is made with holes; the liquid tank is made in the form of a semi-cylindrical container, the geometric axis of which is offset from the vertical axis of the roller body; in order to evenly supply liquid to the openings of the roller, the vane pump is made in the form of a hub mounted on the shaft of the roller, equipped with blades with elastic blades and a pinion gear crown having a second crown mounted on the inside of the roller end wall and interacting with the crown mounted on the hub using an asterisk pivotally mounted on a vertical bracket mounted on the roller of the roller (see SU, copyright certificate N 235433, IPC A 01 B 29/00, A 01 B 29/06. Device for chopping woody vegetation / / V.P. Moreev. Declared November 25, 1967, published January 16, 1969).

К недостаткам орудия следует отнести низкую эффективность уничтожения сорняков и малую ширину захвата. The disadvantages of the guns include the low efficiency of weed control and a small working width.

Наиболее близким устройством к заявленному объекту по совокупности признаков является почвообрабатывающее орудие, включающее несущую раму и, по крайней мере, два последовательно и параллельно расположенных пассивно вращающихся рабочих органа для обработки почвы, оси которых соединены между собой боковинами, между которыми расположена горизонтальная балка, прикрепленная к несущей раме через механизм подвески, в котором, с целью независимой приспособляемости рабочих органов к поверхности почвы при повышенных скоростях движения, поперечная балка выполнена в виде свободно вращающейся в боковинах подпружиненной оси, а присоединение боковин к осям рабочих органов осуществлено через универсальные шарниры; между механизмом навески и поперечной балкой расположен продольно- горизонтальный шарнир (см. SU, патент, N 383231. М. кл. A 01 B 29/04. Почвообрабатывающее орудие //Норберт Шерель (б. ГДР). Заявлено 26.12.1969, опубликовано 23.05.1973). The closest device to the claimed object in terms of features is a tillage implement that includes a supporting frame and at least two passively rotating passive rotating working bodies for tillage, the axes of which are connected by sidewalls, between which there is a horizontal beam attached to the supporting frame through the suspension mechanism, in which, for the purpose of independent adaptability of the working bodies to the soil surface at high speeds, echnaya beam is designed as a freely rotating in the sidewalls spring-axis and joining the sidewall to the axes of the working bodies made through universal joints; between the linkage mechanism and the transverse beam there is a longitudinally horizontal hinge (see SU, patent, N 383231. M. cl. A 01 B 29/04. Tillage // Norbert Scherel (former GDR). Declared 12/26/1969, published 05/23/1973).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся нарушение технологического процесса при механическом уничтожении сорняков. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device adopted for the closest analogue include a violation of the process during the mechanical destruction of weeds.

В условиях Нижнего Поволжья имеет место следующее: перед посевом озимых культур для создания зернового клина паровые поля неподготовлены для посева как озимой пшеницы, так и ржи. При выпадении ливневых осадков пахотный горизонт на светло-каштановых почвах быстро набирает влагу, а высокая температура воздуха и почвы вместе с большим количеством питательных веществ приводит к лавинообразному развитию теплолюбивых и многолетних сорняков. Буквально за 5-6 суток после выпадения осадков сорняки с плотностью 300-400 растений/м² достигают высоты 0,6-1,1 м. Применение описанного почвообрабатывающего агрегата приводит к тому, что стебли сорняков лишь пригибаются и претерпевают незначительные повреждения, а вьюнок остается практически без каких-либо деформаций. При высоте стеблей сорняков в пределах 0,5-0,6 м упомянутое почвообрабатывающее орудие "всплывает" над поверхностью поля. Для увеличения эффективности механического уничтожения сорняков методом "вдавливания" требуется увеличить массу катка до 5-6 т, а при ширине захвата орудия 4 м только для его перемещения тягового усилия трактора класса тяги 3 тс недостаточно.In the conditions of the Lower Volga region, the following takes place: before sowing winter crops to create a grain wedge, steam fields are unprepared for sowing both winter wheat and rye. When rainfall occurs, the arable horizon on light chestnut soils quickly picks up moisture, and the high temperature of the air and soil, together with a large amount of nutrients, leads to an avalanche-like development of heat-loving and perennial weeds. Literally 5-6 days after precipitation, weeds with a density of 300-400 plants / m ² reach a height of 0.6-1.1 m. The use of the described tillage aggregate leads to the fact that the stems of the weeds only bend and undergo minor damage, and the bindweed remains virtually without any deformation. With the height of the stems of weeds in the range of 0.5-0.6 m, the aforementioned tillage implement “floats” above the surface of the field. To increase the effectiveness of mechanical weed destruction by the “indentation” method, it is necessary to increase the mass of the roller to 5-6 tons, and when the implement’s grip width is 4 m, it is not enough to pull the tractor’s pulling force of a tractor class of 3 tons.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - механическое уничтожение сорной растительности на полях для посева озимых культур. The problem to which the invention is directed is the mechanical destruction of weed vegetation in the fields for sowing winter crops.

Технический результат - повышение производительности культиватора, снижение тягового сопротивления и повышение качества работы. EFFECT: increased cultivator productivity, reduced traction resistance and improved work quality.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном культиваторе, содержащем раму с установленными на ней секциями, каждая из которых образована последовательными рабочими органами, оси которых смонтированы с возможностью вращения на H-образной раме, поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка, связанного шарнирно осью с рамой, к тому же каждая секция рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, последний из которых снабжен сменными оборотными ножами, выполненными из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями на кромках с углами заточки меньше 25^o.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a known cultivator containing a frame with sections mounted on it, each of which is formed by successive working bodies, the axes of which are mounted for rotation on an H-shaped frame, the transverse beam of which is connected by a hinge, the axis of which oriented in a longitudinally vertical plane, with a bracket of a leash connected pivotally by an axis with a frame, in addition, each section of the working bodies is formed by a smooth cylindrical roller m and a knife drum, the last of which is equipped with removable revolving knives made of structural L-shaped profiles with single-sided blades at the edges with sharpening angles less than 25 ^o .

За счет того, что секции рабочих органов культиватора снабжены последовательно установленными гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, достигается указанный выше технический результат. Due to the fact that the sections of the working bodies of the cultivator are equipped with sequentially installed smooth cylindrical roller and a knife drum, the above technical result is achieved.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен культиватор для механического уничтожения переросших сорняков на паровых полях, вид в плане. Figure 1 shows a cultivator for the mechanical destruction of overgrown weeds in steam fields, a plan view.

На фиг. 2 - то же, вид слева. In FIG. 2 - same, left view.

На фиг. 3 - вид А на фиг.1, H-образная рама секции рабочих органов. In FIG. 3 is a view A in FIG. 1, an H-shaped frame of a section of working bodies.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention are as follows.

Культиватор (см. фиг. 1) содержит раму 1 с установленными на ней секциями. Кроме этого, культиватор снабжен прицепным устройством 2, опорными колесами 3 и 4 с винтовыми механизмами 5, механизмом 6 перевода рамы 1 в рабочее и транспортное положения с установленными на раме 1 секциями рабочих органов 7 и 8 переднего ряда и секциями рабочих органов 9, 10 и 11 заднего ряда. Рама 1 содержит передний поперечный брус в виде полого квадратного профиля сечением 150х150х8 мм длиной 4000±5 мм, задний уголок 12 сечением 100х100х8 мм и продольные брусья 13 сечение 100х60х5 мм. Прицепное устройство 2 соединено шарнирно с рамой 1 кронштейнами 14 и пальцами 15. Прицепное устройство 2 с рамой 1 дополнительно связано механизмом перевода рамы 1 в рабочее и транспортное положения. The cultivator (see Fig. 1) contains a frame 1 with sections mounted on it. In addition, the cultivator is equipped with a tow hitch 2, support wheels 3 and 4 with screw mechanisms 5, a mechanism 6 for transferring the frame 1 to the working and transport positions with sections of the front working bodies 7 and 8 mounted on the frame 1 and working bodies sections 9, 10 and 11 back row. Frame 1 contains a front transverse beam in the form of a hollow square profile with a section of 150x150x8 mm and a length of 4000 ± 5 mm, a rear corner 12 with a section of 100x100x8 mm and longitudinal bars 13 with a section of 100x60x5 mm. The towing device 2 is pivotally connected to the frame 1 by the brackets 14 and the fingers 15. The towing device 2 with the frame 1 is additionally connected by a mechanism for translating the frame 1 into the working and transport positions.

На раме 1 посредством кронштейнов 16 и 17 закреплены шарнирно продольные балки 18 опорных колес 3 и 4 с винтовыми механизмами 5. На задней вертикальной полке поперечного бруса рамы 1 сварными швами закреплены кронштейны 19 для шарнирного размещения коротких поводков 20 и 21 и длинных поводков 22, 23 и 24. Поводки 20-24 посредством штанг (на чертеже не показаны) соединены с задним уголком 12 рамы 1 культиватора. On the frame 1 by means of brackets 16 and 17, articulated longitudinal beams 18 of support wheels 3 and 4 with screw mechanisms 5 are fixed. Brackets 19 are mounted on the rear vertical shelf of the cross beam of frame 1 with welded seams for pivoting short leads 20 and 21 and long leads 22, 23 and 24. Leashes 20-24 through rods (not shown) are connected to the rear corner 12 of the frame 1 of the cultivator.

Секции рабочих органов 7, 8 переднего ряда и секции рабочих органов 9, 10 и 11 заднего ряда имеют идентичную конструкцию. В каждой секции рабочих органов 7-11 последовательно установлены гладкий цилиндрический каток 25 и ножевой барабан 26 (фиг. 2). Таким образом, каждая из секций 7-11 рабочих органов образована последовательно расположенными рабочими органами - гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, оси которых смонтированы с возможностью вращения на H-образной раме. Необходимым условием для устойчивого выполнения технологического процесса является то, что в конструкции культиватора каждая секция 7-11 рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком 25 и ножевым барабаном 26. The sections of the working bodies 7, 8 of the front row and the sections of the working bodies 9, 10 and 11 of the back row have an identical design. In each section of the working bodies 7-11, a smooth cylindrical roller 25 and a knife drum 26 are sequentially installed (Fig. 2). Thus, each of the sections 7-11 of the working bodies is formed by sequentially arranged working bodies - a smooth cylindrical roller and a knife drum, the axes of which are mounted for rotation on an H-shaped frame. A necessary condition for the stable performance of the process is that in the cultivator design each section 7-11 of the working bodies is formed by a smooth cylindrical roller 25 and a knife drum 26.

Гладкий цилиндрический каток 25 длиной 850 мм и диаметром 350 мм содержит, кроме трубы сечением 350х5 мм, два фланца 27 и две цапфы 28 диаметром 40 мм. Цапфы 28 катка 25 посредством двухрядных самоустанавливающихся радиальных шарикоподшипников разовой смазки установлены в корпусах 29. Пара подшипников с корпусами 29 установлена в H-образной раме 30 секции 7 (8-11), поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка. На фланце 27 выполнена резьбовая пробка 31. В полости цилиндрического катка 25 через резьбовую пробку 31 может быть залито до 79 л воды в качестве балласта. A smooth cylindrical roller 25 with a length of 850 mm and a diameter of 350 mm contains, in addition to a pipe with a section of 350x5 mm, two flanges 27 and two trunnions 28 with a diameter of 40 mm. The pins 28 of the roller 25 by means of double-row self-aligning deep groove ball bearings of single grease are installed in the housings 29. A pair of bearings with housings 29 are installed in the H-frame 30 of section 7 (8-11), the transverse beam of which is connected by a hinge, the axis of which is oriented in the longitudinally vertical plane , with a leash bracket. A threaded plug 31 is made on the flange 27. In the cavity of the cylindrical roller 25, up to 79 liters of water can be filled in as a ballast through the threaded plug 31.

Ножевой барабан 26 имеет конструкцию, аналогичную гладкому цилиндрическому катку 25. Барабан 26 снабжен сменными оборотными ножами. На цилиндрической поверхности барабана 26 с равным шагом закреплены сменные оборотные ножи 32, выполненные из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями из стали 65Г. По длине Г- образных профилей выполнены односторонние лезвия 33 и 34 с углами заточки меньше 25^o. Концы Г-образных профилей имеют квадратные отверстия размером 12х12 мм. На консольной части ножевого барабана 26 со смещением от фланцев 27 выполнены по четыре отверстия диаметром 13 мм. Ножи 32 на поверхности ножевого барабана 26 закреплены восемью болтами М 12х40 с потайными полусферическими головками, шайбами 12 65Г и гайками М12 (см. фиг.2). Пара двухрядных самоустанавливающихся шарикоподшипников разовой смазки вместе с корпусами подшипников 35 установлена на задних концах продольных брусьев 36 H-образной рамы 30. Цапфы 28 катка 25 и барабана 26 смонтированы в корпусах 29 и 35 подшипников качения H-образной рамы 30. H-образная рама 30 каждой секции рабочих органов 7-11 содержит два параллельных бруса 36 и арочную балку 37. Арочная балка 37 H-образной рамы 30 соединена горизонтальным шарниром 38, геометрическая ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейнами 39 и 40 коротких поводков 20,21 и длинных поводков 22-24, связанных шарнирно осями с рамой 1. Таким образом кронштейн поводка связан шарнирно осью с рамой 1.Knife drum 26 has a design similar to a smooth cylindrical roller 25. The drum 26 is equipped with replaceable revolving knives. On the cylindrical surface of the drum 26, removable revolving knives 32 are made with equal pitch, made of structural L-shaped profiles with single-sided blades made of steel 65G. On the length of the L-shaped profiles made one-sided blades 33 and 34 with sharpening angles less than 25 ^o . The ends of the L-shaped profiles have square holes measuring 12x12 mm. Four holes with a diameter of 13 mm are made on the cantilever part of the knife drum 26 with an offset from the flanges 27. The knives 32 on the surface of the knife drum 26 are fixed by eight bolts M 12x40 with countersunk hemispherical heads, washers 12 65G and nuts M12 (see figure 2). A pair of double-row self-aligning ball bearings of single grease together with bearing housings 35 are mounted on the rear ends of the longitudinal bars 36 of the H-frame 30. The pins 28 of the roller 25 and the drum 26 are mounted in the housings 29 and 35 of the rolling bearings of the H-frame 30. The H-frame 30 each section of the working bodies 7-11 contains two parallel beams 36 and an arched beam 37. The arched beam 37 of the H-shaped frame 30 is connected by a horizontal hinge 38, the geometric axis of which is oriented in a longitudinally vertical plane, with brackets 39 and 40 to Short leads 20,21 and long leads 22-24 connected pivotally by the axles to the frame 1. Thus, the bracket of the lead is pivotally connected by an axis to the frame 1.

Культиватор работает следующим образом. The cultivator works as follows.

Гусеничный трактор класса тяги 3,0 тс (ДТ-75М, ДТ-175С, ВТ-100, Т-150 и др.) задним ходом подают к прицепному устройству 2 и пальцем соединяют фаркоп трактора со скобой культиватора. От выносной левой секции гидрораспределителя трактора протягивают один шланг высокого давления к силовому цилиндру механизма 6. Проверяют сапун этого цилиндра. Далее трактор раму 1 с опорными колесами 3 и 4 накатывает на доски толщиной 25 мм, поднимая ее над площадкой на 2,5 см. Винтовыми механизмами 5 выставляют горизонтально поперечный брус рамы 1. Нажимными штангами поводков 20-24 добиваются такого положения, чтобы гладкие цилиндрические катки 25 и ножевые барабаны 26 касались поверхности регулировочной площадки по всей длине своих образующих. Далее проверяют техническое состояние лезвий сменных оборотных ножей 32 на поверхности цилиндра ножевого барабана 26 в секциях 7-11. При толщине режущей кромки лезвия 33 свыше 2,0 мм нож 23 переставляют в новое положение, используя при этом лезвие 34 этого же ножа 32. В полости катка 25 и ножевого барабана 26 через заливные пробки 31 заливают, соответственно, до 79 и 75 л воды. Это увеличивает усилие, действующее на лезвия 33 (34) ножей 32. A caterpillar tractor of draft class 3.0 tf (DT-75M, DT-175S, VT-100, T-150, etc.) is fed back to the towing device 2 and the tractor tow bar with a cultivator bracket is connected with a finger. From the remote left section of the tractor’s hydraulic distributor, one high-pressure hose is pulled to the power cylinder of mechanism 6. Check the breather of this cylinder. Next, the tractor frame 1 with support wheels 3 and 4 is rolled onto boards 25 mm thick, raising it 2.5 cm above the platform. Using horizontal mechanisms 5, the transverse beam of frame 1 is set horizontally. Using pressure rods of leads 20-24, they achieve such a position that smooth cylindrical rollers 25 and knife drums 26 touched the surface of the adjustment platform along the entire length of its generators. Next, check the technical condition of the blades of removable revolving knives 32 on the surface of the cylinder of the knife drum 26 in sections 7-11. When the thickness of the cutting edge of the blade 33 is greater than 2.0 mm, the knife 23 is rearranged using the blade 34 of the same knife 32. In the cavity of the roller 25 and the knife drum 26, up to 79 and 75 liters of water are poured through the filler plugs 31, respectively. . This increases the force exerted on the blades 33 (34) of the knives 32.

На поле с сильно развитыми стеблями сорных растений трактор перемещается на заданной передаче по его поверхности. Каток 25 при встрече со стеблями подминает их под себя, максимально приближая к поверхности поля. При перемещении катка 25 стебли удерживаются в напряженном, относительно корней, положении за счет своей длины. Последовательно установленный за катком 25 ножевой барабан 26 режущими кромками своих лезвий 34 производит рубку стеблей с шагом 175 мм. Разрубленные стебли остаются на поверхности поля, создавая при этом мульчирующий слой и, при высыхании, не оказывают вредного (отрицательного) воздействия на работу дисковых сошников зерновых сеялок СЗ-3,6 или их модификаций. Шарнир 38 арочной балки 37 и ось соединения поводков 20-24 в кронштейнах 19 рамы 1 обеспечивают копирование рельефа поля и устойчивое выполнение технологического процесса механического уничтожения сорняков. Влажность почвы в верхнем ее слое не оказывает существенного влияния на выполнение технологического процесса - механического подавления сорной растительности. In a field with highly developed stems of weeds, the tractor moves in a given gear along its surface. Skating rink 25 when meeting with the stems crushes them under themselves, bringing it as close to the surface of the field as possible. When moving the roller 25, the stems are kept in a tense, relative to the roots, position due to its length. A knife drum 26 sequentially installed behind the roller 25 with cutting edges of its blades 34 cuts the stems in increments of 175 mm. Chopped stems remain on the field surface, creating a mulching layer and, when dried, do not have a detrimental (negative) effect on the work of disk coulters of SZ-3.6 grain seeders or their modifications. The hinge 38 of the arch beam 37 and the axis of the connection of the leads 20-24 in the brackets 19 of the frame 1 provide copying of the field topography and the steady execution of the process of mechanical destruction of weeds. The moisture content of the soil in its upper layer does not significantly affect the performance of the process - the mechanical suppression of weeds.

При демонтаже сменных секций 7-11 рабочих органов с катками 25 и барабанами 26 с рамы 1, культиватор можно использовать со стрельчатыми лапами шириной захвата 270 и 330 мм как паровой культиватор для обработки незасоренных полей. When dismantling removable sections of 7-11 working bodies with rollers 25 and drums 26 from frame 1, the cultivator can be used with lancet paws with a working width of 270 and 330 mm as a steam cultivator for processing unclogged fields.

Изложенные сведения свидетельствуют о возможности выполнения заявленного изобретения. The above information indicates the possibility of performing the claimed invention.

Claims (1)

Культиватор, содержащий раму с установленными на ней секциями, каждая из которых образована последовательно расположенными рабочими органами, оси которых смонтированы с возможностью вращения на Н-образной раме, поперечная балка которой соединена шарниром, ось которого ориентирована в продольно-вертикальной плоскости, с кронштейном поводка, связанного шарнирно осью с рамой, отличающийся тем, что каждая секция рабочих органов образована гладким цилиндрическим катком и ножевым барабаном, последний из которых снабжен сменными оборотными ножами, выполненными из конструкционных Г-образных профилей с односторонними лезвиями на кромках с углами заточки меньше 25^o.A cultivator containing a frame with sections mounted on it, each of which is formed by sequentially arranged working bodies, the axes of which are mounted for rotation on an H-shaped frame, the transverse beam of which is connected by a hinge, the axis of which is oriented in the longitudinally vertical plane, with the arm of the leash, pivotally connected by an axis with a frame, characterized in that each section of the working bodies is formed by a smooth cylindrical roller and a knife drum, the last of which is equipped with replaceable knives made of structural L-shaped profiles with one-sided blades at the edges with a grinding angles less than 25 ^o.

Images