RU2169446C2

RU2169446C2 - Rotary cultivator

Info

Publication number: RU2169446C2
Application number: RU98105817A
Authority: RU
Inventors: В.А. Смелик; И.З. Теплинский; А.Б. Калинин; С.Б. Якушев
Original assignee: Ярославская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 2001-06-27

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: cultivator has frame, rotavator, carrier wheels, drive mechanism, control unit, rotavator rotational speed sensor, unit advancement speed sensor, whose outputs are connected to control unit. Cultivator is further provided with ridge former spring-loaded with respect to frame and provided with protective housings of adjustable height and width, soil tillage depth sensor whose output is connected to control unit output and to tractor suspender position control mechanism. Control mechanism electrical input is connected to control unit output. Such construction allows quality of soil tillage at multiple passes of rotary cultivator to be improved. Rotary cultivator is preferably used for interrow tillage of soil planted with potato grown by seedling method. EFFECT: increased efficiency and simplified construction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к пропашным фрезерным культиваторам. The invention relates to the field of agriculture, in particular to row cultivating cultivators.

Известен фрезерный культиватор для рыхления (фрезерования) почвы в междурядьях КФК-2,8 (Сельскохозяйственная техника. Каталог. Том 2. М. 1991), содержащий раму, фрезбарабан, гребнеобразователь, подпружиненный относительно рамы, опорные колеса, регулируемые по высоте, механизм привода рабочих органов, включающий в себя карданный и трансмиссионный валы, центральный и бортовой редукторы. Known milling cultivator for loosening (milling) of soil in the aisles KFK-2.8 (Agricultural machinery. Catalog. Volume 2. M. 1991), containing a frame, milling drum, comb, spring-loaded relative to the frame, support wheels, height-adjustable, drive mechanism working bodies, including cardan and transmission shafts, central and final drives.

Недостатком данной машины является низкое качество обработки почвы, связанное с тем, что на ней отсутствует возможность изменения частоты вращения рабочих органов в зависимости от изменения физико-механических свойств почвы и кратности междурядных обработок, а также отсутствие возможности проведения междурядной обработки картофеля, выращиваемого рассадным способом. The disadvantage of this machine is the low quality of the soil treatment, due to the fact that it does not have the ability to change the speed of the working bodies depending on changes in the physicomechanical properties of the soil and the multiplicity of row-spacing treatments, as well as the inability to conduct row-spacing processing of potatoes grown by seedlings.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является почвообрабатывающая машина (А.С. N 1107768 СССР). Closest to the proposed device is a tillage machine (A.S. N 1107768 USSR).

Машина содержит раму, механизм привода рабочих органов, опорные колеса, фрезбарабан, датчик скорости, установленный на ведомом колесе, датчик частоты вращения фрезбарабана, блок управления, сравнивающий эти частоты, входы которого соединены с выходом указанных датчиков. The machine contains a frame, a drive mechanism for the working bodies, support wheels, a drum, a speed sensor mounted on the driven wheel, a speed sensor for the drum, a control unit that compares these frequencies, the inputs of which are connected to the output of these sensors.

Задачей изобретения является повышение качества обработки почвы при многократных проходах пропашного фрезерного культиватора, а также проведение междурядных обработок картофеля, выращиваемого рассадным способом. The objective of the invention is to improve the quality of soil cultivation with multiple passes of a row cultivating milling cultivator, as well as conducting inter-row cultivations of potatoes grown by seedlings.

Указанная задача достигается тем, что пропашной фрезерный культиватор, содержащий раму, фрезбарабан, опорные колеса, механизм привода, блок управления, датчик частоты вращения фрезбарабана и датчик скорости движения агрегат, выходы которых соединены с блоком управления. Культиватор снабжен подпружиненным относительно рамы гребнеобразователем, имеющим защитные кожухи, регулируемые по высоте и ширине, датчиком глубины обработки почвы, выход которого соединен с входом блока управления и механизмом управления положения навески трактора, электрический вход которого соединен с выходом блока управления. This task is achieved by the fact that a cultivating milling cultivator containing a frame, a drum, supporting wheels, a drive mechanism, a control unit, a speed sensor of a frezarab and a speed sensor of the unit, the outputs of which are connected to the control unit. The cultivator is equipped with a comb-forming machine spring-loaded relative to the frame, having protective covers adjustable in height and width, a soil cultivation depth sensor, the output of which is connected to the input of the control unit and the tractor linkage control mechanism, the electrical input of which is connected to the output of the control unit.

Новые существенные признаки
1. Пропашной фрезерный культиватор снабжен подпружиненным относительно рамы гребнеобразователем, имеющим защитные кожухи, регулируемые по высоте и ширине.New significant features
1. The cultivating milling cultivator is equipped with a comb-forming machine spring-loaded relative to the frame, having protective casings that are adjustable in height and width.

2. На культиваторе установлен датчик глубины обработки почвы, соединенный с блоком управления. 2. A cultivator has a soil tillage depth sensor connected to the control unit.

3. Управление глубиной обработки производится механизмом управления положением навески трактора, электрический вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления. 3. The processing depth is controlled by the tractor linkage control mechanism, the electrical input of which is connected to the corresponding output of the control unit.

Перечисленные новые существенные признаки обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны. These new essential features provide a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

Технический результат, заключающийся:
а) в возможности проведения междурядных обработок картофеля, выращиваемого рассадным способом, достигается за счет установки в гребнеобразователь защитных кожухов необходимой высоты на заданную ширину защитной зоны. Установка защитных кожухов препятствует засыпанию точки роста картофеля при проведении междурядных обработок фрезерным культиватором;
б) в повышении качества обработки почвы достигается за счет установки датчика глубины обработки почвы, соединенного с блоком управления. Требуемое качество обработки почвы обеспечивается за счет поддержания заданной степени крошения при изменении физико-механических свойств почвы при движении агрегата по полю. Степень крошения почвы поддерживается системой автоматического управления, которая включает в себя датчик частоты вращения, датчик скорости движения, датчик глубины обработки почвы, механизм управления положением навески трактора и блок управления, причем выходы указанных датчиков соединены с входом блока управления, выход которого соединен с соответствующим входом механизма управления положением навески трактора. Это позволяет поддерживать требуемую степень крошения почвы за счет позиционного регулирования глубины обработки фрезой культиватора.The technical result, consisting of:
a) in the possibility of inter-row treatments of potatoes grown by seedlings, this is achieved by installing protective covers of the required height in the comb-former for the specified width of the protective zone. Installation of protective covers prevents falling asleep of the potato growth point during inter-row treatments with a milling cultivator;
b) in improving the quality of soil cultivation is achieved by installing a sensor for the depth of tillage connected to the control unit. The required quality of soil treatment is ensured by maintaining a given degree of crumbling when changing the physicomechanical properties of the soil when the unit moves across the field. The degree of crumbling of the soil is supported by an automatic control system, which includes a speed sensor, a speed sensor, a soil tillage depth sensor, a tractor linkage position control mechanism and a control unit, the outputs of these sensors being connected to the input of the control unit, the output of which is connected to the corresponding input tractor position control mechanism. This allows you to maintain the required degree of crumbling of the soil due to the positional regulation of the depth of processing of the cultivator cutter.

Предлагаемая машина поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен ее вид сбоку, а на фиг. 2 - схема формирования гребней. The proposed machine is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a side view thereof, and FIG. 2 is a diagram of the formation of ridges.

На раме 1, опирающейся на опорные колеса 2, регулируемые по высоте закреплены фрезбарабан 3, приводящийся во вращение от вала отбора мощности через механизм привода, включающий в себя карданные валы 4 и 5, центральный редуктор 6, коробку передач 7, боковой редуктор 8. Позади фрезбарабана к раме шарнирно прикреплен гребнеобразователь 9, подпружиненный относительно рамы 1 пружинами 10. Внутри каждой секции гребнеобразователя 9 закреплены защитные кожухи 11, регулируемые по высоте и ширине. Подъем и опускание агрегата производится механизмом управления положением навески трактора 12. На агрегате установлены следующие датчики: датчик частоты вращения 13 фрезы, например, на центральном редукторе 6, датчик скорости движения 14 агрегата - на ведомом колесе трактора, датчик глубины обработки 15 почвы - на раме 1 культиватора. Выходы указанных датчиков соединены с входом блока управления 16. Выход блока управления 16 соединен с соответствующим входом механизма управления положением навески трактора 12. A milling drum 3 is mounted on a frame 1, supported by support wheels 2, and adjustable in height from the power take-off shaft through a drive mechanism, including cardan shafts 4 and 5, a central gearbox 6, a gearbox 7, a side gearbox 8. Behind a milling drum to the frame is articulated by a combing tool 9, spring-loaded relative to the frame 1 by springs 10. Inside each section of the combing machine 9, protective casings 11 are mounted, adjustable in height and width. The unit is raised and lowered by the tractor linkage position control mechanism 12. The following sensors are installed on the unit: speed sensor 13 cutters, for example, on the central gear 6, speed sensor 14 of the unit on the driven wheel of the tractor, depth sensor 15 of the soil 15 on the frame 1 cultivator. The outputs of these sensors are connected to the input of the control unit 16. The output of the control unit 16 is connected to the corresponding input of the linkage control mechanism of the tractor 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед началом междурядной обработки почвы в зависимости от кратности обработки почвы, глубины обработки почвы и почвенно-климатических условий почвы выбираются требуемые параметры частоты вращения фрезбарабана и скорости движения агрегата. На их основании рассчитывается толщина стружки, при которой не образуется эрозионно опасных частиц, и закладывается допуска не ее значение (±10%)

где ω - частота вращения фрезбарабана,
R - радиус фрезбарабана,
h - глубина обработки почвы,
k - передаточное отношение коробки передач,
υ - скорость вращения фрезбарабана.Before starting inter-row tillage, depending on the frequency of tillage, the depth of tillage and the soil and climatic conditions of the soil, the required parameters of the rotational speed of the drum and the speed of the unit are selected. Based on them, the thickness of the chip is calculated, at which no erosion-hazardous particles are formed, and the tolerance is set not its value (± 10%)

where ω is the frequency of rotation of the drum,
R is the radius of the drum,
h is the depth of tillage,
k is the gear ratio of the gearbox,
υ is the rotational speed of the drum.

В зависимости от требуемой толщины стружки δ_p оператором устанавливается соответствующее передаточное отношение k на коробке передач 7. Устанавливаемое передаточное отношение k коробки передач и расчетное значение толщины стружки δ_p вносятся в память блока управления 15.Depending on the required chip thickness δ _{p, the} operator sets the appropriate gear ratio k on the gearbox 7. The gearbox gear ratio k to be set and the calculated chip thickness δ _p are entered into the memory of the control unit 15.

Кроме того, в зависимости от срока вегетации и состояния растений в гребнеобразователь устанавливаются защитные кожухи определенной высоты, на требуемую ширину. In addition, depending on the duration of the growing season and the state of the plants, protective covers of a certain height are installed in the comb-former for the required width.

При движении по полю вал отбора мощности трактора посредством механизма привода приводит во вращение фрезбарабан 3 культиватора. Рабочие органы (ножи) фрезбарабана 3 производят фрезерование междурядий. Взрыхленная почвы ножами отбрасывается к гребнеобразователю 9, который формирует гребень с заданной плотностью. Плотность почвы в гребне регулируется степенью сжатия пружин 10. Защитный кожух 11 препятствует полному засыпанию растений картофеля. Регулировка защитного кожуха 11 по высоте позволяет подсыпать необходимое количество почвы под растение в зависимости от задач обработки и срока вегетации. Ширина защитного кожуха 11 устанавливается в соответствии с шириной защитной зоны, заданной агротехническими требованиями. Датчики скорости движения 14 и частоты вращения 13 фрезбарабана 3 регистрируют соответственно скорость движения агрегата υ(t) и частоту вращения фрезбарабана n(t), а датчик глубины 15 регистрирует глубину обработки почвы h(t) с интервалом Δl через каждые 10 см пути. Все сигналы от вышеперечисленных датчиков поступают в блок управления 16. Далее по программе, хранящейся в блоке постоянной памяти, и данным, поступающим от датчиков, вычисляется фактическая толщина стружки δ_ф по выражению 1. Вычисление фактической толщины стружки δ_ф , образуемой при работе агрегата, производится с интервалом Δl. Полученные значения заносятся в блок оперативной памяти. После прохода агрегатом 10 метров путем производится статистическая обработка значений фактической толщины стружки δ_ф и сравнение полученных значений с допускаемыми. В случае нарушения технологического процесса (более 30% значений находятся за пределами установленного допуска) вырабатывается соответствующий сигнал, поступающий из блока управления 16 к электрическому входу механизма управления положением навески трактора 12, который изменяет положение навески трактора пропорционально полученному сигналу, тем самым изменяя глубину обработки почвы. После поднастройки агрегата процедура расчета повторяется через каждые 10 метров пройденного пути.When moving across the field, the tractor power take-off shaft through the drive mechanism drives the tiller 3 of the cultivator. The working bodies (knives) of the milling drum 3 make milling of row spacings. Loosened soil with knives is discarded to comb 9, which forms a ridge with a given density. The density of the soil in the ridge is regulated by the compression ratio of the springs 10. The protective casing 11 prevents the complete falling asleep of potato plants. Adjusting the protective casing 11 in height allows you to pour the required amount of soil under the plant, depending on the processing tasks and the growing season. The width of the protective casing 11 is set in accordance with the width of the protective zone specified by the agrotechnical requirements. The sensors for the speed of movement 14 and the frequency of rotation 13 of the drum 3 record the speed of the unit υ (t) and the frequency of rotation of the drum n (t), respectively, and the depth sensor 15 registers the depth of tillage h (t) with an interval Δl every 10 cm of the path. All signals from the above sensors are sent to the control unit 16. Then, according to the program stored in the read-only memory block and the data from the sensors, the actual chip thickness δ _f is calculated by the expression 1. The actual chip thickness δ _f generated when the machine is operating is calculated, is made with an interval Δl. The obtained values are entered into the RAM block. After the aggregate passes 10 meters through, the statistical processing of the values of the actual chip thickness δ _{f is} performed and the obtained values are compared with the permissible values. In the event of a process violation (more than 30% of the values are outside the established tolerance), a corresponding signal is generated, coming from the control unit 16 to the electrical input of the tractor linkage control mechanism 12, which changes the tractor linkage in proportion to the received signal, thereby changing the soil cultivation depth . After adjusting the unit, the calculation procedure is repeated every 10 meters of the distance traveled.

Claims

A tilling milling cultivator comprising a frame, a drum, support wheels, a drive mechanism, a control unit, a rotational speed sensor of a drum and a speed sensor of the unit, the outputs of which are connected to a control unit, characterized in that the cultivator is equipped with a ridge former having spring-loaded relative to the frame and having protective casings, adjustable in height and width, by a sensor for the depth of tillage, the output of which is connected to the input of the control unit, and a mechanism for controlling the position of the tractor linkage, electrically whose input is connected to the output of the control unit.