RU2222127C1 - Combined tillage tool - Google Patents

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: tillage tool has frame and disk batteries attached to frame at an angle to transverse line of tillage tool, mellowing units, leveler and roll. Leveler is made in the form of isosceles trapezium-shaped frame provided with guides arranged in parallel with its side surfaces and symmetrically with respect to its plane of symmetry. Plate-shaped mellowing members are fixed on guides in staggered arrangement. Plates are equipped with sharpened edge. Guides are spaced from one another by distance selected from ratio: b = t•tgγ, where b is distance between two adjacent leveler guides, t is width of plates, γ is plate front cutting edge sharpening angle. Plates are made trapezium-shaped, and sharpened part is defined by front and lower edges at the side of symmetry of leveler. Sharpening angles are selected from ratios: γ≤α, 10^°≤ω≤ 75^°, where α is angle of inclination of leveler guides with respect to its plane of symmetry, ω is sharpening angle defining lower cutting edge and acute angle β of trapezium-shaped plates is selected from ratio: 15^°≤β≤ 80^°.. Plates are fixed in spaced relation with respect to one another, said space being not greater than with of plate. EFFECT: improved mellowing quality and soil leveling quality. 3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим машинам. The invention relates to agricultural machinery, in particular to combined tillage machines.

Известно почвообрабатывающее орудие (А. с. СССР 1142015, МПК А 01 В 49/02, 28.02.85), содержащее раму и закрепленные на ней секции с рабочими органами, выполненными в виде попарно установленных подпружиненных рыхлящих лап и размещенных за ними сферических дисков. Секции размещены в шахматном порядке, а сферические диски каждой секции смонтированы с возможностью изменения угла атаки и связаны между собой осью, соединенной с рамой посредством подпружиненных штоков. Орудие снабжено боронками, каждая из которых установлена за секцией дисков, соединена с осью последней посредством тяги и имеет механизм ее регулировки по глубине. A tillage tool is known (A. s. USSR 1142015, IPC A 01 B 49/02, 02.28.85), containing a frame and sections fixed to it with working bodies made in the form of pairwise mounted spring-mounted loosening paws and spherical disks placed behind them. The sections are staggered, and the spherical disks of each section are mounted with the possibility of changing the angle of attack and are interconnected by an axis connected to the frame by means of spring-loaded rods. The tool is equipped with harrows, each of which is installed behind the disk section, connected to the axis of the latter by means of a traction and has a mechanism for its depth adjustment.

Недостатком данной конструкции является то, что она не обеспечивает качественную обработку почвы из-за образования сферическими дисками свальных гребней. The disadvantage of this design is that it does not provide high-quality tillage due to the formation of spherical ridges by spherical disks.

Известно также почвообрабатывающее орудие (А.с. СССР 1463144, МПК А 01 В 31/00, 07.03.89), содержащее выравниватель и рыхлящие рабочие органы, при этом выравниватель имеет форму рельса, к подошве которого под острым углом к направлению движения вправо и влево симметрично продольной оси орудия жестко прикреплены рыхлящие рабочие органы, каждый из которых выполнен в виде ножа. При этом передняя кромка ножа имеет острый угол с вертикалью, а нижняя - с горизонталью. A tillage implement is also known (A.S. USSR 1463144, IPC A 01 B 31/00, 03/07/89), containing a leveler and loosening working bodies, while the leveler has a rail shape, to the sole of which at an acute angle to the direction of movement to the right and loosely working bodies, each of which is made in the form of a knife, are rigidly attached to the left symmetrically to the longitudinal axis of the gun. In this case, the front edge of the knife has an acute angle with the vertical, and the bottom with the horizontal.

Недостатком данной конструкции является то, что выравниватель только раздвигает почву в стороны, но не измельчает ее, поэтому к нему дополнительно необходимо применение зубовых борон. Кроме того, орудие не обеспечивает равномерного поверхностного уплотнения обработанной почвы. The disadvantage of this design is that the equalizer only pushes the soil to the sides, but does not crush it, therefore, it is additionally necessary to use dental harrows. In addition, the tool does not provide uniform surface compaction of the treated soil.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (Патент РФ 2108014, МПК А 01 В 49/02, 10.04.98), содержащий раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, например плоскорежущие лапы, и каток с рабочими элементами, например зубчатыми планками. При этом рабочие элементы катка размещены по многозаходным спиралям, имеющим направление навивки в сторону задних концов дисковых батарей и переменный шаг навивки спиралей. Known combined tillage unit (RF Patent 2108014, IPC A 01 B 49/02, 04/10/98), containing a frame and disk batteries mounted on it, placed at an angle to the transverse line of the unit, cultivating working bodies, for example plane-cutting legs, and a roller with work elements, for example, toothed bars. In this case, the working elements of the roller are placed along multiple helixes having a winding direction towards the rear ends of the disk batteries and a variable spiral winding pitch.

Предложенный агрегат благодаря выполнению катка особой формы, а именно спирально-планчатой, позволяет совместить функции катка и выравнивателя гребней, образуемых дисковыми батареями, но лишь частично, так как отбрасывание комков почвы из гребней спиральными зубчатыми планками катков в стороны происходит лишь при большой скорости агрегата, что трудновыполнимо из-за громоздкости и большого веса агрегата. Кроме того, планки катков проникают в гребни лишь на небольшую глубину, а так как они расположены по диаметру катка на расстоянии друг от друга, то даже небольшое отбрасывание почвы из гребней происходит лишь через промежутки, равные этим расстояниям. The proposed unit due to the implementation of the rink of a special shape, namely, spiral-planar, allows you to combine the functions of the rink and the leveler of the ridges formed by disk batteries, but only partially, since the lumps of soil are thrown from the ridges by the spiral gear rails of the rollers to the sides only at a high unit speed, which is difficult because of the bulkiness and heavy weight of the unit. In addition, the planks of the rollers penetrate the ridges only to a shallow depth, and since they are located along the diameter of the roller at a distance from each other, even a slight rejection of the soil from the ridges occurs only at intervals equal to these distances.

Наиболее близким к заявляемому является комбинированный почвообрабатывающий агрегат (А.с. СССР 1428395, МПК А 01 В 49/02, 59/04, 07.10.88), содержащий опорные колеса, раму с дисковыми сферическими батареями, размещенными под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы в виде плоскорежущих лап, Y-образный выравниватель и каток. Closest to the claimed is a combined tillage unit (A.S. USSR 1428395, IPC A 01 B 49/02, 59/04, 07.10.88) containing support wheels, a frame with spherical disk batteries placed at an angle to the transverse line of the unit , cultivating working bodies in the form of flat-cutting paws, a Y-shaped equalizer and a skating rink.

Недостатком этого агрегата является большая металлоемкость, повышенное тяговое сопротивление из-за потерь на трение и транспортировку Y-образного выравнивателя, выполненного в виде почвенной призмы волочения, который перемещает гребни, образуемые дисковыми сферическими батареями от оси агрегата в стороны. При этом плоскорежущие лапы режут почву на глубине 8-20 см, а на поверхности крупные куски почвы, образованные стойками плоскорежущих лап, уплотняются выравнивателем и катками без предварительного измельчения. The disadvantage of this unit is its large metal consumption, increased traction resistance due to friction losses and transportation of the Y-shaped equalizer, made in the form of a soil drawing prism that moves ridges formed by spherical disk batteries from the unit axis to the sides. In this case, flat-cutting legs cut the soil at a depth of 8-20 cm, and on the surface, large pieces of soil formed by uprights of flat-cutting legs are compacted by a leveler and rollers without preliminary grinding.

Задачей предлагаемого устройства является улучшение качества рыхления и выравнивания почвы. The objective of the proposed device is to improve the quality of loosening and leveling the soil.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированном почвообрабатывающем агрегате, содержащем раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, выравниватель, каток, согласно предложенному решению выравниватель выполнен в виде рамы в форме равнобедренной трапеции, снабженной направляющими, расположенными параллельно ее боковым сторонам и зеркально-симметрично относительно ее плоскости симметрии, на направляющих закреплены рыхлительные элементы в виде пластин в шахматном порядке, причем пластины выполнены с заточкой, а направляющие расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом из соотношения:
b=t•tgγ,
где b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя,
t - ширина пластин,
γ - угол заточки пластин, образующий переднюю режущую кромку.The task is achieved by the fact that in the combined tillage unit containing the frame and disk batteries mounted on it placed at an angle to the transverse line of the unit, cultivating working bodies, leveling device, roller, according to the proposed solution, the leveling device is made in the form of an isosceles trapezoid equipped with guides located parallel to its lateral sides and mirror-symmetrical with respect to its plane of symmetry, ripping elements are fixed on the guides in the form plates in a checkerboard pattern, and the plates are made with sharpening, and the guides are located from each other at a distance selected from the ratio:
b = t • tgγ,
where b is the distance between the two nearest rails of the equalizer,
t is the width of the plates,
γ is the angle of sharpening of the plates, forming the front cutting edge.

Пластины могут быть выполнены в форме трапециевидных ножей с заточкой по передней и нижней кромкам, выполненным со стороны плоскости симметрии выравнивателя. При этом угол заточки пластин, образующий вертикальную переднюю режущую кромку трапециевидных ножей, определяют из соотношения:
γ≤α,
где α - угол наклона направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии.The plates can be made in the form of trapezoidal knives with sharpening along the front and bottom edges, made from the side of the plane of symmetry of the equalizer. In this case, the angle of sharpening of the plates, forming the vertical front cutting edge of the trapezoidal knives, is determined from the ratio:
γ≤α,
where α is the angle of inclination of the equalizer guides relative to its plane of symmetry.

Острый угол трапециевидных ножей β определяют из соотношения: 15^°≤β≤80^°, а угол заточки ω, образующий нижнюю режущую кромку трапециевидных ножей, определяют из соотношения: 10^°≤ω≤75^°.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид в плане; на фиг.2 - выравниватель, вид сбоку; на фиг.3 - выравниватель, вид в плане; на фиг.4 - выравниватель, вид спереди; на фиг.5 - рыхлительный элемент в виде трапециевидной пластины, закрепленной с правой стороны от плоскости симметрии выравнивателя; на фиг.6 - рыхлительный элемент в виде трапециевидной пластины, закрепленной с левой стороны от плоскости симметрии выравнивателя; на фиг.7 - показана схема расположения рыхлительных элементов - пластин на направляющих выравнивателя и углы заточки, образующие вертикальные режущие кромки пластин; на фиг.8 - угол заточки, образующий нижнюю режущую кромку пластины.The acute angle of the trapezoidal knives β is determined from the ratio: 15 ^° ≤β≤80 ^° , and the sharpening angle ω, forming the lower cutting edge of the trapezoidal knives, is determined from the ratio: 10 ^° ≤ω≤75 ^° .
The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a combined tillage unit, a plan view; figure 2 is an equalizer, side view; figure 3 - equalizer, view in plan; figure 4 - equalizer, front view; figure 5 - ripping element in the form of a trapezoidal plate fixed on the right side of the plane of symmetry of the equalizer; figure 6 - ripping element in the form of a trapezoidal plate, mounted on the left side of the plane of symmetry of the equalizer; in Fig.7 - shows the arrangement of ripping elements - plates on the equalizer rails and sharpening angles forming the vertical cutting edges of the plates; on Fig - the angle of sharpening, forming the lower cutting edge of the plate.

Агрегат включает раму 1 с навесным устройством 2, винтовым механизмом регулировки глубины обработки 3, опорными колесами 4, последовательно установленными на раме дисковыми батареями 5 с чистящими устройствами 6, плоскорежущими лапами 7, закрепленными на стойках 8, пружинными прижимными механизмами 9 катков 12, выравнивателем 10, выполненным в форме равнобедренной трапеции с направляющими 11, расположенными параллельно боковым сторонам выравнивателя и зеркально-симметрично относительно плоскости его симметрии под углом α к ней. The unit includes a frame 1 with an attachment 2, a screw mechanism for adjusting the working depth 3, support wheels 4, sequentially mounted on the frame with disk batteries 5 with cleaning devices 6, flat-cutting legs 7 mounted on racks 8, spring clamping mechanisms 9 of the rollers 12, leveling 10 made in the form of an isosceles trapezoid with guides 11 located parallel to the sides of the equalizer and mirror-symmetric about its plane of symmetry at an angle α to it.

На направляющих выравнивателя и на боковых сторонах рамы закреплены рыхлительные элементы, выполненные в виде прямоугольных трапециевидных правосторонних пластин 13 и левосторонних 14, направленных острыми углами β вниз и назад и расположенных на направляющих в шахматном порядке с шагом t, например, равным ширине пластин. Loosening elements fixed in the form of rectangular trapezoidal right-handed plates 13 and left-handed 14 directed by sharp angles β down and back and located on the guides in a checkerboard pattern with a pitch t, for example, equal to the width of the plates, are fixed on the alignment rails and on the sides of the frame.

Угол заточки пластин γ, образующий вертикальную режущую кромку 15 на пластинах 13 и 14, выполнен со стороны, ближайшей к плоскости симметрии выравнивателя. The angle of sharpening of the plates γ, forming a vertical cutting edge 15 on the inserts 13 and 14, is made from the side closest to the plane of symmetry of the equalizer.

Угол заточки пластин ω, образующий нижнюю режущую кромку 16, также выполнен со стороны, ближайшей к плоскости симметрии выравнивателя. The blade sharpening angle ω, forming the lower cutting edge 16, is also made from the side closest to the plane of symmetry of the equalizer.

Расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя выбирают исходя из соображений, чтобы комок почвы, прошедший в зазор "а" между двумя режущими пластинами, закрепленными на одной направляющей, в осевом направлении "v" движения выравнивателя (см. фиг.1), прошел бы и в зазор "b" между двумя ближайшими режущими пластинами на рядом расположенных направляющих. То есть расстояние между двумя ближайшими направляющими равно зазору "b", а зазор "b" должен быть не меньше зазора "а". Режущие пластины выравнивателя, расположенные в шахматном порядке, должны перекрывать собой зазоры "а" при движении агрегата. The distance between the two nearest rails of the leveler is chosen on the basis of considerations so that the lump of soil that has passed into the gap "a" between two cutting inserts mounted on one guide in the axial direction "v" of the leveler movement (see Fig. 1) passes into the gap "b" between the two nearest cutting inserts on adjacent guides. That is, the distance between the two closest guides is equal to the gap "b", and the gap "b" must be no less than the gap "a". The equalizer cutting plates located in a checkerboard pattern should overlap the gaps "a" with the movement of the unit.

Исходя из вышеизложенного расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя определяют следующим образом (см. фиг.7):
b=a/cosγ, а=t•sinγ,
отсюда
b = t•sinγ/cosγ = t•tgγ.
Следовательно,
b=t•tgγ,
где а - зазор между двумя закрепленными на одной направляющей режущими пластинами в осевом направлении выравнивателя;
b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя;
t - ширина режущей трапецеидальной пластины, которая, например, может быть равна шагу между пластинами, расположенными на одной направляющей;
γ - угол заточки пластин, образующий переднюю вертикальную режущую кромку.Based on the foregoing, the distance between the two nearest rails of the equalizer is determined as follows (see Fig.7):
b = a / cosγ, a = t • sinγ,
from here
b = t • sinγ / cosγ = t • tgγ.
Consequently,
b = t • tgγ,
where a is the gap between two fixed on one guide cutting plates in the axial direction of the equalizer;
b is the distance between the two nearest equalizer guides;
t is the width of the cutting trapezoidal plate, which, for example, may be equal to the step between the plates located on the same guide;
γ is the angle of sharpening of the plates, forming the front vertical cutting edge.

Чтобы исключить трение почвы об заточенные поверхности рыхлительных пластин угол γ, определяют из соотношения:
γ≤α,
где α - угол расположения направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии.To eliminate soil friction on the sharpened surfaces of the ripping plates, the angle γ is determined from the relation:
γ≤α,
where α is the alignment angle of the equalizer guides relative to its plane of symmetry.

Острый угол трапециевидных рыхлительных пластин β, влияющий на усилие врезания в почву, плотность которой в зависимости от местности и климатических условий может быть разной, определяют из соотношения: 15^o≤β≤80^o и подбирают экспериментальным путем.The acute angle of the trapezoidal loosening plates β, affecting the force of penetration into the soil, the density of which depending on the terrain and climatic conditions can be different, is determined from the ratio: 15 ^o ≤β≤80 ^o and is selected experimentally.

А чтобы исключить трение почвы по нижней поверхности трапециевидной пластины, угол заточки ω, образующий нижнюю режущую кромку 16, определяют также из экспериментально подобранного соотношения: 10^o≤ω≤75^o.And in order to exclude soil friction on the lower surface of the trapezoidal plate, the grinding angle ω, forming the lower cutting edge 16, is also determined from the experimentally selected ratio: 10 ^o ≤ω≤75 ^o .

Комбинированный почвообрабатывающий агрегат работает следующим образом. Combined tillage unit operates as follows.

Конусные диски дисковых батарей 5, расположенные под углом к продольной оси агрегата, врезаются в верхний слой почвы на глубину 7-8 см и сдвигают образующиеся валки в сторону продольной оси агрегата, на которой формируется двойной валок. The conical disks of the disk batteries 5, located at an angle to the longitudinal axis of the aggregate, cut into the topsoil to a depth of 7-8 cm and shift the resulting rolls towards the longitudinal axis of the aggregate, on which a double roll is formed.

Плоскорежущие лапы 7 в зависимости от механизма регулировки глубины обработки 3 рыхлят нижний слой почвы на глубине 12-20 см. Стойки плоскорежущих лап 8 при движении также создают неровности, требующие выравнивания. Выравниватель 10 движется следом за плоскорежущими лапами 7 и дисковыми батареями 5. Flat-cutting legs 7, depending on the mechanism for adjusting the working depth 3, loosen the lower soil layer at a depth of 12-20 cm. The racks of flat-cutting legs 8 during movement also create irregularities that require leveling. The equalizer 10 moves after the flat-cutting legs 7 and disk batteries 5.

Режущие пластины 13 и 14, имеющие форму прямоугольных трапеций с острыми углами β, врезаясь в почву заточенными под углом w нижними наклонными кромками 16, проникают в почву на глубину, одинаковую с глубиной врезания конусных дисков батарей, которые образуют и сдвигают валки почвы в сторону центральной оси агрегата. The cutting inserts 13 and 14, having the shape of rectangular trapezoid with acute angles β, cutting into the soil sharpened at an angle w by the lower inclined edges 16, penetrate the soil to a depth equal to the depth of incision of the conical disks of the batteries, which form and shift the soil rolls towards the central axis of the unit.

Передние вертикальные режущие кромки 15, образованные углами заточки γ пластины, разрезают крупные комки почвы на части, которые либо сдвигаются плоскостями пластин в стороны, либо проходят в зазор "а" между пластинами, где, сталкиваясь со следующими, расположенными в шахматном порядке пластинами, снова режутся и сдвигаются в стороны. The front vertical cutting edges 15, formed by the sharpening angles of the γ plate, cut large soil lumps into parts that either shift by the plane of the plates to the sides, or pass into the gap “a” between the plates, where, when faced with the next staggered plates, again are cut and shifted to the sides.

Правосторонние режущие пластины 13 сдвигают образованные дисковыми батареями валки вправо, а левосторонние - влево. Двойной валок, образованный в центре пластинами 13 и 14, закрепленными на сходящихся в плоскости симметрии выравнивателя направляющих, режется пополам и сдвигается соответственно вправо и влево. The right-hand cutting inserts 13 shift the rolls formed by the disk batteries to the right, and the left-hand ones to the left. The double roll, formed in the center by the plates 13 and 14, mounted on the rails converging in the plane of symmetry of the equalizer, is cut in half and shifted to the right and left, respectively.

Таким образом, почва, которая сдвигается в виде валков дисковыми батареями, измельчаясь, возвращается выравнивателем 10 на свое прежнее место. Thus, the soil, which is shifted in the form of rolls by disk batteries, crushed, is returned by equalizer 10 to its original place.

Катки 12, которые катятся вслед за выравнивателем, прижимаемые пружинными прижимными механизмами 9, уплотняют поверхностный слой почвы. Rollers 12, which roll after the leveler, pressed by spring clamping mechanisms 9, compact the surface soil layer.

Claims (3)

1. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, содержащий раму и закрепленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные рабочие органы, выравниватель, каток, отличающийся тем, что выравниватель выполнен в виде рамы в форме равнобедренной трапеции, снабженной направляющими, расположенными параллельно ее боковым сторонам и зеркально-симметрично относительно ее плоскости симметрии, на направляющих закреплены рыхлительные элементы в виде пластин в шахматном порядке, причем пластины выполнены с заточкой, а направляющие расположены друг от друга на расстоянии, выбираемом из соотношения1. Combined tillage unit containing a frame and disk batteries mounted on it, placed at an angle to the transverse line of the unit, cultivating working bodies, leveling device, roller, characterized in that the leveling device is made in the form of a frame in the form of an isosceles trapezoid, equipped with guides arranged in parallel its lateral sides and mirror-symmetrical with respect to its plane of symmetry, ripping elements in the form of plates in a checkerboard pattern are fixed on the rails, and the plates are made with sharpening, and the guides are located from each other at a distance selected from the ratio b=t·tgγ,b = ttgγ, где b - расстояние между двумя ближайшими направляющими выравнивателя;where b is the distance between the two nearest rails of the equalizer; t - ширина пластин;t is the width of the plates; γ - угол заточки пластин, образующий переднюю режущую кромку.γ is the angle of sharpening of the plates, forming the front cutting edge. 2. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат по п.1, отличающийся тем, что пластины имеют трапециевидную форму, а заточка выполнена по передней и нижней кромкам со стороны плоскости симметрии выравнивателя, при этом углы заточки выбирают из соотношений2. The combined tillage unit according to claim 1, characterized in that the plates have a trapezoidal shape, and sharpening is made along the front and bottom edges from the plane of symmetry of the equalizer, while the sharpening angles are selected from the relations γ≤α,γ≤α, 10°≤ω≤75%,10 ° ≤ω≤75%, где α - угол наклона направляющих выравнивателя относительно его плоскости симметрии;where α is the angle of inclination of the equalizer guides relative to its plane of symmetry; ω - угол заточки, образующий нижнюю режущую кромку;ω is the angle of sharpening, forming the lower cutting edge; а острый угол β трапециевидных пластин выбирают из соотношения: 15°≤β≤80°.and the acute angle β of the trapezoidal plates is selected from the ratio: 15 ° ≤β≤80 °. 3. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат по пп.1-3, отличающийся тем, что пластины на направляющей закреплены друг от друга на расстоянии не более ширины пластины.3. The combined tillage unit according to claims 1 to 3, characterized in that the plates on the guide are fixed from each other at a distance of not more than the width of the plate.

Images