RU2108014C1

RU2108014C1 - Combined soil tillage tool

Info

Publication number: RU2108014C1
Application number: RU96111941A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Жук
Original assignee: Жук Алексей Феодосьевич
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1998-04-10

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: tillage tool has frame 1 with hitch 2 and carrier wheels 3, disk batteries 4 mounted on frame at an angle to transverse line of tool, flat hoes 5, spring-biased frame 6 and roller 7. Working members of roller are formed as toothed planks extending along multiple-thread spirals, whose coils are directed towards rear ends of disk batteries. Coil pitch is increased in direction of rear ends of disk batteries. Such construction allows required soil displacement along width to be provided. Angle between spiral line and cylinder generatrix or roller conical surface does not exceed 10 deg along track of rear ends of disk batteries and is 35-50 deg along track of their front ends. EFFECT: increased efficiency, high quality of soil crumbling, leveling and compaction and enhanced reliability in operation. 2 cl, 4 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.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий батареи со сферическими дисками, плоскорежущие лапы, Y-образный выравниватель и каток [1]. Known combined tillage unit, including batteries with spherical disks, flat-cutting legs, Y-shaped equalizer and roller [1].

Недостатком этого агрегата является громоздкость, металлоемкость, неустойчивая работа на склонах, повышенное тяговое сопротивление из-за потерь на трение и транспортировку волокушей (выравнивателем) почвенной призмы волочения. The disadvantage of this unit is cumbersomeness, metal consumption, unstable operation on the slopes, increased traction resistance due to friction losses and transportation by drags (leveler) of the soil drawing prism.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является комбинированное почвообрабатывающее устройство, выбранное в качестве прототипа и включающее установленные на раме под углом дисковые батареи, рыхлительные плоскорежущие лапы и каток с рабочими элементами, размещенный за лапами [2]. The closest in technical essence to the claimed invention is a combined tillage device selected as a prototype and including disk batteries mounted on the frame at an angle, ripping flat-cutting legs and a roller with working elements located behind the legs [2].

Недостатком прототипа является то, что каток не обеспечивает требуемого выравнивания гребня по оси агрегата и борозд и валиков по следу стоек лап, вследствие чего приходится применять дополнительные рабочие органы. Существенный недостаток заключается и в неравномерном уплотнении разрыхленного пласта, т. к. сила тяжести катка воспринимается гребнями, образованными установленными перед катком дисковыми батареями. Кроме того, агрегат крайне громоздок, металлоемок и поэтому его применение сопряжено с большими затратами и некачественной обработкой почвы. The disadvantage of the prototype is that the roller does not provide the required alignment of the ridge along the axis of the unit and the furrows and rollers along the track of the racks of paws, as a result of which additional working bodies have to be used. A significant drawback is the uneven compaction of the loosened formation, since the gravity of the roller is perceived by the ridges formed by the disk batteries installed in front of the roller. In addition, the unit is extremely cumbersome, metal-intensive and therefore its use is associated with high costs and poor-quality tillage.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в известном комбинированном почвообрабатывающем агрегате, включающем раму и последовательно установленные на ней дисковые батареи, размещенные под углом к поперечной линии агрегата, рыхлительные плоскорежущие лапы и каток с рабочими элементами на наружной поверхности, рабочие элементы катка выполнены в виде зубчатых планок, размещенных по многозаходным спиралям, имеющим направления навивки в сторону задних концов батарей. При этом угол между линией спирали и образующей цилиндра поверхности катка не превышает 10^o по следу задних концов дисковых батарей и составляет 35-50^o - по следу передних концов батарей.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the well-known combined tillage unit, including a frame and disk batteries sequentially installed on it, placed at an angle to the transverse line of the unit, ripping flat-cutting legs and a roller with working elements on the outer surface, the working elements of the roller are made in the form toothed strips placed along multiple helixes having winding directions towards the rear ends of the batteries. In this case, the angle between the spiral line and the cylinder generatrix of the roller surface does not exceed 10 ^o in the wake of the rear ends of the disk batteries and is 35-50 ^o - in the wake of the front ends of the batteries.

Сравнение заявляемого комбинированного почвообрабатывающего агрегата с прототипом показывает, что новым является выполнение катка с рабочими элементами, например зубчатыми планками, в виде многозаходных спиралей, имеющих направление навивки в сторону задних концов дисковых батарей. При этом угол между линией спирали и образующей поверхности катка (цилиндра, конуса) не превышает 10^o по следу задних концов дисковых батарей (бороздообразующих органов) и 35-50^o - по следу передних концов батарей (гребнеобразующих рабочих органов).Comparison of the inventive combined soil cultivating unit with the prototype shows that the new is the implementation of the roller with working elements, such as toothed bars, in the form of multi-helix, having the direction of winding towards the rear ends of the disk batteries. Moreover, the angle between the spiral line and the forming surface of the roller (cylinder, cone) does not exceed 10 ^o following the trail of the rear ends of the disk batteries (furrow-forming organs) and 35-50 ^o - along the trail of the front ends of the batteries (comb-forming working bodies).

Выполнение катка с зубчатыми планками, размещенными по многозаходным спиралям, имеющим направления навивки в сторону задних концов дисковых батарей и переменный угол между линией спирали и образующей цилиндра или конуса поверхности катка от 0-10^o до 35-50^o (переменный шаг навивки), обеспечивает перемещение почвы из гребня по оси агрегата в полосы по краям, откуда смещена почва к оси гона. Максимальное заглубление катка и отбрасывание почвы в обе стороны от оси гона имеет место по следу расположенных впереди гребнеобразующих элементов. Таким образом, каток с зубчатыми планками обеспечивает необходимое уплотнение почвы, разрушение почвенных комков и разравнивание поверхности поля при работе агрегата без специальных разравнивающих рабочих органов.The implementation of the roller with gear strips placed on multi-helix, having directions of winding towards the rear ends of the disk batteries and a variable angle between the spiral line and the generatrix of the cylinder or cone of the surface of the roller from 0-10 ^o to 35-50 ^o (variable winding pitch), provides the movement of soil from the ridge along the axis of the aggregate into strips along the edges, from where the soil is shifted to the axis of the rut. The maximum deepening of the skating rink and the discarding of the soil on both sides of the headland takes place along the trail of comb-forming elements located in front. Thus, the skating rink with serrated planks provides the necessary compaction of the soil, the destruction of soil lumps and leveling of the field surface during operation of the unit without special leveling working bodies.

Следовательно заявляемый комбинированный почвообрабатывающий агрегат отвечает критерию изобретения "новизна". Therefore, the inventive combined tillage unit meets the criteria of the invention of "novelty."

Агрегат соответствует критерию "изобретательский уровень", так как достигнут результат, попытки получения которого до настоящего времени не удавались специалистам, а именно: совмещение функций катка и разравнивателя свального гребня, что исключает применение в агрегате дополнительных специальных разравнивающих рабочих органов. The unit meets the criterion of "inventive step", as a result has been achieved, attempts to which have so far not been successful by specialists, namely: combining the functions of the roller and leveler of the dump crest, which excludes the use of additional special leveling working bodies in the unit.

Агрегат является промышленно применимым, и может быть эффективно использован в сельскохозяйственном производстве. The unit is industrially applicable, and can be effectively used in agricultural production.

На фиг. 1 показан комбинированный почвообрабатывающий агрегат, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - фрагмент планки катка; на фиг. 4 - следы рабочих элементов катка, образующиеся при его движении. In FIG. 1 shows a combined tillage unit, side view; in FIG. 2 - same, plan view; in FIG. 3 - fragment of the bar rink; in FIG. 4 - traces of the working elements of the roller, formed during its movement.

Агрегат включает раму 1 с навесным устройством 2 и опорными колесами 3, последовательно установленные на раме дисковые батареи 4, размещенные под углом к поперечной линии агрегата (с выпуклым и вогнутым торцами), плоскорежущие лапы 5, подпружиненную рамку 6 с планчато-спиральным катком 7. Опорные колеса 3 и батареи 4 снабжены винтовыми механизмами регулировки высоты их установки относительно рамы 1. Каток 7 выполнен в виде симметричного относительно продольной оси агрегата цилиндрического (конического) барабана, состоящего из вала 8 с цапфами, приваренных к валу дисков 9 и закрепленных на них в виде многозаходных спиралей 8...10 и зубчатых (см. фиг. 2, 3) планок 10. Витки спиралей имеют левую навивку у катка или его части, размещенной по следу батарей, у которых задними являются левые концы (по следу батарей, обращенных выпуклостью дисков налево). А по следу батарей, у которых задними являются правые концы, спирали катка имеют правую навивку. The unit includes a frame 1 with an attachment 2 and support wheels 3, disk batteries 4 sequentially mounted on the frame, placed at an angle to the transverse line of the unit (with convex and concave ends), plane-cutting legs 5, a spring-loaded frame 6 with a slatted spiral roller 7. The support wheels 3 and the batteries 4 are equipped with screw mechanisms for adjusting the height of their installation relative to the frame 1. The roller 7 is made in the form of a cylindrical (conical) drum symmetrical relative to the longitudinal axis of the assembly, consisting of a shaft 8 with pins, disks 9 welded to the shaft and fixed on them in the form of multi-starting spirals 8 ... 10 and toothed (see Fig. 2, 3) strips 10. The coils of spirals have left winding at the roller or its part located along the trace of batteries, in which the rear ends are the left ends (following the trail of batteries convex disks to the left). And in the wake of the batteries, whose rear ends are the right ends, the spirals of the roller have the right winding.

Угол между линией спирали и образующей цилиндра (конуса) катка переменный: минимальный (не более 10^o) по следу задних концов (выпуклых торцов) батарей и максимальный (35...50^o, зависит от диаметра катка) по следу их передних концов (вогнутых торцов батарей). При этом шаг навивки (витков) спиралей уменьшается от боковых торцов к средней части катка, размещенной по следу промежутка между вогнутыми торцами батарей. Таким образом выполняется зависимость, что угол между линией спирали и образующей цилиндра (конуса) катка минимальный (до 10^o) по следу расположенных впереди бороздообразующих элементов агрегата и максимальный (35...50^o) - по следу гребнеобразующих.The angle between the spiral line and the generatrix of the cylinder (cone) of the roller is variable: minimum (not more than 10 ^o ) in the trace of the rear ends (convex ends) of the batteries and maximum (35 ... 50 ^o , depends on the diameter of the roller) in the trace of their front ends ( concave ends of the batteries). In this case, the step of winding (turns) of the spirals decreases from the side ends to the middle part of the roller, located along the trace of the gap between the concave ends of the batteries. Thus, the dependence is fulfilled that the angle between the spiral line and the generatrix of the cylinder (cone) of the roller is minimal (up to 10 ^o ) in the wake of the furrow-forming elements of the aggregate located in front and maximum (35 ... 50 ^o ) - in the wake of comb-forming.

При работе агрегата батареи 4 измельчают растительные остатки и крошат верхний слой почвы. Отбрасывая дисками почву к оси агрегата, батареи формируют свальный гребень в середине обрабатываемого гона и бороздки по его краям. Плоскорежущие лапы 5 рыхлят слой почвы, лежащий ниже обработанного батареями 4. При этом по следу стоек лап также образуются требующие выравнивания бороздки и сбоку их - гребни, сформированные из почвы, смещенной стойками лап. Зубчатые планки катка 7, проникая в разрыхленный слой, крошат глыбы, уплотняют нижележащий слой. Средняя часть катка с максимальным углом между спиралями планок и образующей поверхности катка отбрасывает почву гребней по оси гона в обе стороны от этого гребня. При этом средняя часть катка больше погружается в почву гребня и отбрасывает к краям гона больший ее объем на единицу длины катка. Боковые участки катка перемещаются в зоне бороздок, сформированных задними дисками батарей 4. Поэтому в этих полосах каток проникает в почву меньше, отбрасывает меньший объем почвы и только назад. Кроме того, в эти полосы отбрасывается почва и со средней части гона. На фиг. 3 стрелками показаны доминирующие направления отбрасывания комков различными участками катка. После обработки поверхность поля выровнена, а разрыхленный слой уплотнен. During operation of the battery pack 4, the crop residues are crushed and the topsoil is crumbled. Discarding soil to the axis of the aggregate, the batteries form a dump ridge in the middle of the rut and grooves along its edges. Flat-cutting paws 5 loosen the soil layer lying below the treated with batteries 4. At the same time, along the track of the paw racks, grooves requiring alignment are also formed and on their side are ridges formed from soil displaced by the paw racks. The gear bars of the roller 7, penetrating into the loosened layer, crumble lumps, compact the underlying layer. The middle part of the roller with the maximum angle between the spirals of the slats and the forming surface of the roller discards the soil of the ridges along the rut axis on both sides of this ridge. In this case, the middle part of the skating rink is more immersed in the soil of the ridge and discards its greater volume per unit length of the skating rink to the rut. The lateral sections of the roller move in the area of the grooves formed by the rear disks of the batteries 4. Therefore, in these bands the roller penetrates the soil less, discards a smaller amount of soil and only back. In addition, soil is also thrown into these strips from the middle part of the rut. In FIG. 3 arrows show the dominant directions of dropping lumps in different sections of the ice rink. After processing, the field surface is leveled, and the loosened layer is densified.

Предложенный агрегат со спирально планчатым катком особой конструкции функционально не уступает выравнивателю и катку [1] производственных агрегатов АКП-5, АКП-2,7, но существенно превосходит их по техническим (габариты, металлоемкость, агрегатирование и т. п. ) и эксплуатационным показателям (цена, транспортабельность, надежность, ширина поворотной полосы и т.д.). The proposed unit with a spiral-shaped roller of a special design is not functionally inferior to the equalizer and roller [1] of the AKP-5, AKP-2.7 production units, but significantly exceeds them in technical (dimensions, metal consumption, aggregation, etc.) and operational indicators (price, portability, reliability, headland width, etc.).

Предложенный комбинированный почвообрабатывающий агрегат является одной из модификаций вновь создаваемого ВИМом и "Агромеханикой" семейства ресурсосберегающих почвозащитных агрегатов. The proposed combined tillage unit is one of the modifications of the family of resource-saving soil-protecting units newly created by VIM and "Agromechanics".

Claims

1. Combined tillage unit, including a frame and disk batteries mounted on it, placed at an angle to the transverse line of the unit, cultivating working bodies, for example flat-cutting legs and a roller with working elements, characterized in that the working elements of the roller, for example gear bars, are placed on multi-helix spirals having a winding direction towards the rear ends of the disk batteries and a variable spiral winding pitch that is larger along the trail of the rear ends of the disk batteries.

2. The assembly according to claim 1, characterized in that the angle between the spiral line and the forming body of rotation of the roller surface does not exceed 10 ^o in the wake of the rear ends of the disk batteries and is 35 - 50 ^o in the wake of the front ends of the disk batteries.