RU2158066C1

RU2158066C1 - Rotary tillage tool

Info

Publication number: RU2158066C1
Application number: RU2000107343A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Костин; В.М. Баутин
Original assignee: Республиканский научный хозрасчетный инновационный центр агропромышленного комплекса
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2000-10-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, equipment for surface cultivation of soil. SUBSTANCE: tillage tool has frame and two rows of needle-type disk batteries mounted on frame. Paired shafts of front disk batteries and shafts of rear disk batteries are joined through front and rear intermediate shafts by cardans. Plow beams are mounted via spring-loaded brackets on frame. Bars of square, round or hexagonal section is mounted in bearings of lower ends of plow beams. Spring harrows are positioned behind bar plow beams. Tillage tool bar is rotating in direction opposite that of disk batteries at rotational speed exceeding that of rear disk batteries by 10-15%. Torque is transmitted to bar from rear intermediate shaft through reducer and chain transmissions with replaceable sprockets. Adequate selection of disk battery angle, ratio of rotational speeds of front and rear disk batteries, bar and spring harrow penetration depth provide high-quality soil mellowing, weed combing, keeping of maximum amount of plant remains on soil surface, and compacting of seed bed. As a result, soil moisture accumulation and retention are facilitated, and conditions for protecting fields from wind erosion and for weed control are created. EFFECT: increased efficiency and improved crop yield. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для поверхностной обработки почвы с сохранением растительных остатков на ее поверхности. The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for surface tillage with the preservation of plant debris on its surface.

Известен каток для подповерхностного уплотнения, содержащий раму, набор каточков и штангу, вращающуюся в подшипниках кронштейнов (см. SU 288819 A 01 B 49/02, 1971 г.). Known skating rink for subsurface sealing, containing a frame, a set of spools and a rod rotating in the bearings of the brackets (see SU 288819 A 01 B 49/02, 1971).

Недостатком известного устройства является то, что вращающаяся штанга заглубляется в почву вслед за уплотняющими катками, что затрудняет эффективное вычесывание сорняков и приводит к дополнительным энергозатратам на обработку почвы. A disadvantage of the known device is that the rotating rod is buried in the soil after the compacting rollers, which makes it difficult to efficiently comb out the weeds and leads to additional energy consumption for tillage.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является дисковая игольчатая борона, содержащая раму с последовательно установленными на ней секциями батарей игольчатых дисков и специальным устройством, выполненным в виде объединенных общим корпусом валов, концы которых связаны с валами передних и задних батарей цепными передачами, передаточные отношения которых соответственно меньше, равны или больше единицы. Специальное устройство выполнено таким образом, что цепными передачами соединяются независимо левая передняя и правая задняя, правая передняя и левая задняя батареи игольчатых дисков (см. SU 360012 A 01 B 21/04, 1973 г.). The closest analogue of the invention is a disk needle harrow containing a frame with sequentially mounted sections of needle disk batteries and a special device made in the form of shafts united by a common housing, the ends of which are connected to the shafts of the front and rear batteries by chain transmissions, the gear ratios of which are correspondingly less are equal to or greater than one. The special device is designed in such a way that independently left front and right rear, right front and left rear batteries of needle discs are connected by chain drives (see SU 360012 A 01 B 21/04, 1973).

Недостатком известной дисковой игольчатой бороны является то, что валы батарей игольчатых дисков связаны цепными передачами попарно, при этом каждая пара батарей может вращаться с различными угловыми скоростями. Это приводит к нарушениям технологического процесса обработки почвы. Проход дисковой бороны при обработке почвы в два следа приводит к засыпанию почвой растительных остатков, что значительно снижает ветроустойчивость поверхности поля. A disadvantage of the known disk needle harrow is that the battery shafts of the needle disks are connected in pairs by chain drives, with each pair of batteries rotating at different angular speeds. This leads to violations of the technological process of tillage. The passage of the disk harrow during the cultivation of the soil in two tracks leads to falling asleep in the soil of plant residues, which significantly reduces the wind resistance of the field surface.

Задача предлагаемого изобретения заключается в расширении технологических возможностей устройства, дополнительном сохранении на поверхности поля растительных остатков, вычесывании на поверхность сорной растительности, уплотнении почвы на глубине последующей заделки семян сельскохозяйственных культур. The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the device, additionally preserving plant debris on the surface of the field, combing weeds onto the surface, compacting the soil at a depth of the subsequent planting of seeds of agricultural crops.

Технический результат - повышение качества поверхностной предпосевной обработки почвы, максимальное сохранение на поверхности поля стоящей, наклонной и лежащей стерни, вычесывание сорняков, уплотнение ложа для семян культурных растений. EFFECT: improved quality of surface pre-sowing cultivation of the soil, maximum preservation of standing, inclined and lying stubble on the field surface, combing of weeds, compaction of the bed for seeds of cultivated plants.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем последовательно установленные на раме два ряда батарей игольчатых дисков дополнительно устанавливаются карданные передачи между валами передних батарей игольчатых дисков и карданные передачи между валами задних батарей игольчатых дисков, валы передних батарей игольчатых дисков и валы задних батарей игольчатых дисков через промежуточные валы соединены дополнительной цепной передачей со сменными звездочками. На раме орудия дополнительно установлены на кронштейнах грядили со штангой квадратного, шестигранного или круглого сечения. Штанга вращается в нижних подшипниках грядилей и получает вращение от батарей игольчатых дисков через редуктор и цепные передачи. Штанга вращается в сторону, обратную вращению батарей игольчатых дисков, при этом окружная скорость штанги должна превышать поступательную скорость орудия на 10-15%. Для заравнивания следов грядилей за ними установлены пружинные боронки. This is achieved by the fact that in a device containing two rows of needle disk batteries sequentially mounted on the frame, cardan transmissions between the shafts of the front needle disk battery shafts and cardan drives between the shafts of the rear needle disk batteries, shafts of the front needle disk batteries and shafts of the rear needle disk batteries through intermediate shafts are connected by an additional chain transmission with interchangeable sprockets. On the frame, the guns were additionally mounted on brackets with a square, hexagonal or round bar. The rod rotates in the lower bearings of the beds and receives rotation from the batteries of the needle discs through the gearbox and chain transmissions. The rod rotates in the direction opposite to the rotation of the batteries of the needle discs, while the peripheral speed of the rod should exceed the translational speed of the gun by 10-15%. To equal the traces of the ridges, spring harrows are installed behind them.

На фиг. 1 изображена схема устройства, вид сверху; на фиг. 2 - схема навески на раму опорных грядилей и боронок; на фиг. 3 - схема навески на раму грядиля с механизмом привода штанги. In FIG. 1 shows a diagram of a device, a top view; in FIG. 2 is a diagram of the hinge on the frame of the supporting ridges and harrows; in FIG. 3 is a diagram of a hitch on the frame of the ridge with a rod drive mechanism.

Ротационное почвообрабатывающее орудие содержит раму 1 с опорными колесами 2 и присоединительным устройством (не показано), на которой установлены в два ряда батареи игольчатых дисков: левая передняя 3, правая передняя 4, левая задняя 5 и правая задняя 6. На раме 1 установлена передняя опорная площадка 7, на которой в подшипниках установлен передний промежуточный вал 8 со шлицевыми концами. На валу 8 установлена сменная звездочка 9. Вал 8 соединен правым передним карданным валом 10 с валом правой передней батареи игольчатых дисков 4 и левым передним карданным валом 11 с валом левой передней батареи игольчатых дисков 3. Передняя опорная площадка 7 может передвигаться на раме 1 по оси агрегата и жестко закрепляться. На раме 1 установлена задняя опорная площадка 12, на которой в подшипниках установлен задний промежуточный вал 13 со шлицевыми концами. На валу 13 установлена сменная звездочка 14 и сменная звездочка 15. Вал 13 соединен правым задним карданным валом 16 с валом правой задней батареи игольчатых дисков 6 и левым задним карданным валом 17 с валом левой задней батареи игольчатых дисков 5. Задняя опорная площадка 12 также может передвигаться на раме 1 по оси агрегата и жестко закрепляться. Сменные звездочки 9, 14 валов 8, 13 соединены цепью 18, при этом цепная передача имеет натяжное устройство (не показано) и передаточное отношение меньшее, большее или равное единице. На раме 1 закреплен редуктор 19 с парой цилиндрических шестерен. На входном (ведущем) валу редуктора 19 установлена сменная звездочка 20, а на выходном (ведомом) валу редуктора 19 установлена сменная звездочка 21. Звездочки 15, 20 соединены цепью 22, при этом цепная передача имеет натяжное устройство (не показано). На раме 1 шарнирно закреплены левый 23 и правый 24 кронштейны крепления левого 25 и правого 26 грядилей штанги 27. Левый 23 и правый 24 кронштейны имеют отверстия для перестановки их на раме по высоте. На раме 1 установлены кронштейны 28, являющиеся нижними опорами пружин 29. Верхние опоры пружин 29 установлены в верхних концах кронштейнов 23, 24 и имеют винтовые механизмы регулировки сжатия пружин 30. На корпусе редуктора 19 шарнирно закреплен кронштейн 31 крепления грядиля 32. Пустотелый грядиль 32 является кожухом цепной передачи с встроенным механизмом гашения колебаний цепи. В верхней части грядиля 32 установлен в подшипниках вал 33, на котором закреплена сменная звездочка 34 и внутри грядиля звездочка с постоянным количеством зубьев. В нижней части грядиля 32 установлена на штанге 27 звездочка с постоянным количеством зубьев. Штанга 27 имеет квадратное, круглое или шестигранное сечение, вращается она в нижних подшипниках грядиля 32 и нижних подшипниках грядилей 25, 26. Крутящий момент на штангу 27 передается от батарей игольчатых дисков через цепь 22, цепь 35 и расположенную цепь в грядиле 32. На грядилях 25, 26, 32 установлены кронштейны 36, на которых закреплены пружинные боронки 37, выполненные в виде дугообразных плоских стальных лент с витыми рабочими концами. Установка пружинных боронок по высоте регулируется перестановкой кронштейнов 36 по корпусам грядилей 25, 26, 32. The rotary tillage implement contains a frame 1 with support wheels 2 and a connecting device (not shown), on which are installed two rows of batteries of needle discs: the left front 3, the right front 4, the left rear 5 and the right rear 6. On the frame 1 there is a front support platform 7, on which the front intermediate shaft 8 with spline ends is installed in the bearings. A replaceable sprocket 9 is mounted on the shaft 8. The shaft 8 is connected by the right front propeller shaft 10 with the shaft of the right front needle disk battery 4 and the left front propeller shaft 11 with the shaft of the left front needle disk battery 3. The front support platform 7 can be axially moved on the frame 1 unit and firmly fixed. A rear support platform 12 is mounted on the frame 1, on which a rear intermediate shaft 13 with spline ends is installed in the bearings. A replaceable sprocket 14 and a replaceable sprocket 15 are mounted on the shaft 13. The shaft 13 is connected by the right rear propeller shaft 16 to the shaft of the right rear needle disk battery 6 and the left rear propeller shaft 17 with the shaft of the left rear needle disk battery 5. The rear support platform 12 can also move on frame 1 along the axis of the unit and rigidly fixed. Replaceable sprockets 9, 14 of shafts 8, 13 are connected by a chain 18, while the chain gear has a tensioning device (not shown) and the gear ratio is less than, greater than or equal to one. On the frame 1 is fixed gear 19 with a pair of spur gears. A replaceable sprocket 20 is installed on the input (leading) shaft of the gearbox 19, and a replaceable sprocket 21 is installed on the output (driven) shaft of the gearbox 19. The sprockets 15, 20 are connected by a chain 22, while the chain gear has a tensioner (not shown). On the frame 1, the left 23 and right 24 mounting brackets of the left 25 and right 26 of the bar rails 27 are pivotally mounted. The left 23 and right 24 brackets have holes for moving them vertically on the frame. On the frame 1, brackets 28 are installed, which are the lower supports of the springs 29. The upper supports of the springs 29 are installed at the upper ends of the brackets 23, 24 and have screw mechanisms for adjusting the compression of the springs 30. On the gear case 19, the bracket 31 for securing the bed 32 is pivotally mounted. The hollow bed 32 is chain drive casing with integrated damping mechanism. In the upper part of the ridge 32, a shaft 33 is mounted in bearings, on which a replaceable sprocket 34 is fixed, and inside the ridge there is an asterisk with a constant number of teeth. In the lower part of the ridge 32, an asterisk with a constant number of teeth is installed on the rod 27. The rod 27 has a square, round or hexagonal section, it rotates in the lower bearings of the row 32 and the lower bearings of the rows 25, 26. The torque to the rod 27 is transmitted from the batteries of the needle discs through chain 22, chain 35 and the located chain in the row 32. On the ridges 25, 26, 32, brackets 36 are mounted on which spring harrows 37 are mounted, made in the form of arched flat steel strips with twisted working ends. The installation of spring harrows in height is regulated by the rearrangement of the brackets 36 along the bodies of the beds 25, 26, 32.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подготовке агрегата к работе в зависимости от состояния почвы, видов и количества растительных остатков на поверхности поля, а также требуемой глубины обработки устанавливается угол атаки батарей игольчатых дисков 3, 4, 5, 6. В зависимости от требуемого соотношения угловых скоростей передних 3, 4 и задних 5, 6 батарей игольчатых дисков подбираются звездочки 9, 14 и устанавливаются соответственно на валы 8, 13. Соотношение между окружной скоростью штанги и поступательной скоростью задних батарей игольчатых дисков устанавливается 1,1 - 1,15, для чего подбираются звездочки 15, 20, 21, 34 с соответствующим количеством зубьев, а также учитывается передаточное отношение редуктора 19. Звездочка 15 устанавливается на вал 13. Опорные площадки 7, 12 с подшипниками, валами 8, 13 и звездочками 9, 14, 15 передвигаются вперед или назад по раме 1 и закрепляются в положениях, при которых обеспечивается оптимальная кинематика механизмов передачи крутящих моментов. Вал 8 соединяется правым передним карданным валом 10 с валом правой передней батареи игольчатых дисков 4 и левым передним карданным валом 11 с валом левой передней батареи игольчатых дисков 3. Вал 13 соединяется правым задним карданным валом 16 с валом правой задней батареи игольчатых дисков 6 и левым задним карданным валом 17 с валом левой задней батареи игольчатых дисков 5. На звездочки 9, 14 устанавливается цепь 18, натяжение ее обеспечивается натяжным устройством. When preparing the unit for work, depending on the soil condition, types and amount of plant debris on the field surface, as well as the required processing depth, the angle of attack of the needle disk batteries 3, 4, 5, 6 is set. Depending on the required ratio of the front angular speeds 3, 4 and the rear 5, 6 batteries of the needle discs, sprockets 9, 14 are selected and installed on the shafts 8, 13, respectively. The ratio between the peripheral speed of the rod and the translational speed of the rear batteries of the needle discs is 1.1 - 1.15, for first, sprockets 15, 20, 21, 34 with the corresponding number of teeth are selected, and the gear ratio of the gearbox 19 is taken into account. The sprocket 15 is mounted on the shaft 13. The bearing pads 7, 12 with bearings, shafts 8, 13 and sprockets 9, 14, 15 move forward or backward on frame 1 and are fixed in positions at which the optimal kinematics of torque transmission mechanisms is ensured. The shaft 8 is connected by the right front propeller shaft 10 to the shaft of the right front needle-disk battery 4 and the left front propeller shaft 11 with the shaft of the left front needle-disk battery 3. The shaft 13 is connected by the right rear propeller shaft 16 to the shaft of the right rear needle-disk battery 6 and the left rear the driveshaft 17 with the shaft of the left rear battery of the needle discs 5. The chain 18 is mounted on the sprockets 9, 14, its tension is provided by the tensioner.

На раме 1 устанавливаются кронштейны 23, 24, пружины 29 и механизмы регулировки их сжатия 30. На раме 1 закрепляется редуктор 19, к корпусу которого закрепляется кронштейн 31. На кронштейны 23, 24, 31 устанавливаются грядили 25, 26, 32 с установленной в их подшипниках штангой 27. Звездочки 21, 34 соединяются цепью 35. На грядилях 25, 26, 32 устанавливаются на определенной высоте кронштейны 36 и пружинные боронки 37. Brackets 23, 24, springs 29 and mechanisms for adjusting their compression 30 are mounted on the frame 1. A gearbox 19 is fixed on the frame 1, the bracket 31 is fixed to its body. 25, 26, 32 beds are installed on the brackets 23, 24, 31 with the bearings by a rod 27. The sprockets 21, 34 are connected by a chain 35. On the ridges 25, 26, 32 brackets 36 and spring harrows 37 are installed at a certain height.

При движении по полю батареи игольчатых дисков 3, 4, 5, 6 вращаются за счет сцепления их зубьев с почвой, при этом передние батареи игольчатых дисков 3, 4 вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Задние батареи игольчатых дисков 5, 6 также вращаются с одинаковыми угловыми скоростями, меньшими, равными или большими угловых скоростей передних батарей игольчатых дисков 3,4. Это обеспечивает хорошее качество крошения верхнего слоя почвы и эффективное вычесывание сорняков. Однако игольчатые диски повреждают стерню и засыпают часть ее почвой, что снижает ветроустойчивость поверхности поля. Идущая вслед за игольчатыми дисками квадратная, круглая или шестигранная штанга на глубине заделки семян, вращающаяся со скоростью, превышающей скорость задних батарей игольчатых дисков и в направлении, обратном вращению батарей игольчатых дисков, выбрасывает на поверхность сорняки и растительные остатки, вращающаяся штанга уплотняет ложе для последующей заделки семян культурных растений, а интенсивно разрыхленная до мелкозернистого состояния почва просыпается в верхнем слое и становится укрытой дополнительным количеством стоящей, наклонной и лежащей стерни. Неровности поля от следов грядилей штанги заравниваются пружинными боронками. When moving across the field, the batteries of the needle discs 3, 4, 5, 6 rotate due to the adhesion of their teeth to the soil, while the front batteries of the needle discs 3, 4 rotate at the same angular speeds. The rear batteries of the needle disks 5, 6 also rotate with the same angular speeds less, equal to or greater than the angular speeds of the front batteries of the needle disks 3.4. This ensures a good quality of crumbling of the topsoil and effective combing of weeds. However, needle discs damage the stubble and fill part of it with soil, which reduces the wind resistance of the field surface. Following the needle discs, a square, round or hexagonal rod at a depth of seed placement, rotating at a speed exceeding the speed of the rear needle disk batteries and in the direction opposite to the rotation of the needle disk batteries, throws weeds and plant debris onto the surface, the rotating rod compacts the bed for subsequent seeds of cultivated plants, and the soil intensely loosened to a fine-grained state wakes up in the upper layer and becomes covered with an additional amount of standing, inclined and lying stubble. Field irregularities from traces of boom ridges are equalized by spring harrows.

При встрече с препятствиями штанга 27 выглубляется и при этом сжимаются пружины 29. Вместе со штангой выглубляются и пружинные боронки 37. When encountering obstacles, the rod 27 is deepened and the springs 29 are compressed. The spring harrows 37 are deepened along with the bar.

Качественная поверхностная обработка почвы, максимальное сохранение на поверхности поля растительных остатков, дополнительное рыхление поверхностного слоя и уплотнение ложа для семян обеспечивают защиту полей от ветровой эрозии, способствуют влагонакоплению и влагосбережению, что повышает урожай сельскохозяйственных культур. High-quality surface tillage, maximum preservation of plant debris on the surface of the field, additional loosening of the surface layer and compaction of the seed bed provide protection of the fields from wind erosion, contribute to moisture accumulation and moisture conservation, which increases the yield of crops.

Claims

Rotary tillage implement containing a frame with needle disk batteries installed in two rows, chain drives, characterized in that the shafts of the front batteries of the needle disks are additionally connected through the front intermediate shaft by cardan shafts, the shafts of the rear batteries of the needle disks are connected through the rear intermediate shaft by the cardan shafts , the intermediate shafts are connected by a chain drive with interchangeable sprockets, brackets are additionally installed on the frame and come with a square, round or cross-section, and behind the ridges spring harrows are installed in the form of arched flat steel strips with twisted working ends, while the bar has the ability to rotate in the direction opposite to the direction of rotation of the battery of the needle discs, and at a speed exceeding the speed of the rear batteries by 10-15%, and the transmission of torque to the rod is carried out from the rear intermediate shaft through a gearbox and chain gears with interchangeable sprockets, and the rod is mounted with the possibility of shifting in height to set the depth processing and has springs with adjustment mechanisms to protect it from overload, and spring harrows have brackets mounted on the bed for height adjustment.