почвообрабатывающее орудие

Формула изобретения

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ, содержащее раму, на которой смонтированы двигатель, редуктор и размещенные в ряд поперечно к направлению поступательного перемещения приводные от редуктора во вращательное движение шнеки с параллельными наклонными осями вращения, расположенными в продольно-вертикальных плоскостях, причем каждый шнек выполнен в виде стержня с закрепленными на нем воздействующими на почву элементами, отличающееся тем, что оно снабжено опорной лыжей, выполненной в виде пластины с направляющими, при этом рама со смонтированными на ней элементами соединена с опорной лыжей посредством шарнира с возможностью перемещения шнеков в упомянутых направляющих для регулирования наклона осей вращения шнеков в продольно-вертикальной плоскости, а воздействующие на почву элементы шнека выполнены в виде центрального пустотелого пластинчатого режущего элемента с расположенными по спирали рабочими кромками, из которых диаметрально противоположные одна другой относительно стержня шнека размещены на разных расстояниях от указанного стержня, а также в виде винтообразно расположенных относительно стержня шнека колец, наружный диаметр которых больше диаметра центрального режущего элемента, и двух пластин для ввинчивания этого элемента в почву, которые расположены ниже последнего перпендикулярно к стержню шнека своими торцами, с разворотом относительно друг друга в плоскости своего вращения.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям с механическим приводом на обрабатывающие шнеки с использованием рабочего усилия обработки для облегчения перемещения и может быть применено в условиях индивидуальной обработки почвы на приусадебных и садовых участках.

Известны почвообрабатывающие орудия со шнековыми рабочими органами, использующие часть рабочего усилия обработки для облегчения перемещения агрегата. К последним можно отнести выпускаемые в настоящее время агрегаты мотоблок МБ-1 и мотокультиватор "КРОТ", где применяется горизонтальное расположение оси рабочего органа.

В указанных конструкциях обработка производится по поверхности, без заглубления режущих кромок, в этом случае поверхностный растительный слой имеет обыкновение наматываться на рабочие органы, препятствуя заглублению и размельчению почвы; требуются большие и переменные физические нагрузки от пользователя.

Улучшенное качество обработки наблюдается у почвообрабатывающих орудий с вертикальным расположением осей вращения механических буров с приводом и тягой от трактора, с которым они сочленены как прицепное или навесное устройство (с вертикально-ротационными органами см. патент США N 2755719, кл. 172-111, 1956 г.). Недостатками таких металлоемких и дорогих устройств является громоздкость, препятствующая их применению на небольших участках, большие тяговые усилия, распыление и перемешивание грунта. Аналогичные недостатки можно отнести и к почвообрабатывающему орудию по а. с. N 1026663, кл. А 01 В 9/00 СССР. Однако указанные конструкции обеспечивают безотвальную вспашку, не приводящую к вертикальному нарушению почвенного слоя.

Известны также устройства, использующие в качестве режущего лезвия рабочего органа кромку винтовых шнеков (см. патент США N 1419953, 1922 г.), которое снабжено механизмом с шарниром, обеспечивающим регулирование угла наклона валов шнеков, в отличие от упомянутого аналога по а. с. N 1026663. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату в части снижения себестоимости за счет уменьшения требуемого веса, мощности и тяговых усилий для почвообрабатывающих орудий оказывается устройство по патенту Германии N 828614 МПК⁵ А 01 В 33/06 от 1952 г.

Недостатками известного устройства являются наличие в конструкции привода от мотора на опорные колеса, действие которого вступает в противоречие с производительностью шнеков в режиме ротационной обработки почвы, и наличие в самой конструкции примененного транспортировочного шнека кроме режущих кромок связующего винтового листа эвакуирующего размельченную почву. В результате мощность кроме необходимой для размельчения грунта тратится на отвал и ненужный перенос почвы с образованием брака вплоть до "наворачивания куч".

Для устранения указанных недостатков предлагается почвообрабатывающее орудие, общий вид которого представлен на фиг. Это устройство имеет раму с транспортировочными колесами, на которой установлен двигатель 1 и редуктор 2, пару навстречу вращающихся шнеков 3 с заглубляющими скребками, устройство 4 для наклона осей шнеков на необходимый угол по направлению вспашки, а также опорную пластину-лыжу 5 с направляющими. Шнек в свою очередь состоит из центрального стержня 6, на конце которого укреплены два упомянутых скребка 7, выполненных в виде пластин, жестко скрепленных с центральным стержнем, они расположены к нему перпендикулярно и развернуты на некоторый угол относительно друг друга в плоскости вращения, с предназначением для первоначального заглубления шнеков в почву, дальнейшего рыхления и подрезания корней в нижнем слое почвы; центральной фрезы 8, выполненной пустотелой из листового проката, обвивающего стержень в виде полосы и прикрепленного к центральному стержню так, что нормаль средней части листа перпендикулярна оси вращения стержня, а на краю проката лезвия режущих кромок при этом располагаются с двух сторон от стержня по спирали и на различных от него расстояниях. То, что конструкция шнека является пустотелой, позволяет уменьшить сопротивление для продвижения орудия при рыхлении, с другой стороны расположение режущих кромок на различном расстоянии от стержня позволяет резать почву на разных диаметрах слоя и тем улучшать рыхление без увеличения перемешивания слоев почвы. В предлагаемой конструкции на шнеке кроме того устанавливаются винтовые кольца 9, наружный диаметр которых больше соответствующих габаритов полос шнека, что позволяет винтовым кольцам войти в зацепление с необработанным массивом, опереть на себя часть веса агрегата и создать в направлении обработки тянущую силу.

Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

К месту обработки почвы устройство транспортируется на вспомогательных, прикрепленных к раме, колесах. После включения мотора и начала вращения шнеков рама на осях транспортировочных колес опускается так, что скребки шнеков врезаются в землю и заглубляют шнеки, пока на обрабатываемую почву не опустится опорная плита-лыжа с направляющими ориентирующими вспашку. Скребки и центральная фреза, врезаясь в необработанный слой, заглубляют и винтовые кольца, наружный диаметр которых больше заглубляющих. Опорная лыжа регламентирует глубину заглубления шнека и после потери зацепления скребков с необработанным слоем падает величина заглубляющей силы. Режущие кромки начинают размельчать почву внутри шнека, а после отрыва транспортировочных колес от земли при повороте рамы весь вес опирается через шарнир на лыжу и на винтовые кольца шнеков, которые из-за поворота рамы выходят из размельчаемой почвы и вступают в зацепление с необработанным массивом. Усилие от обработки почвы на винтовых поверхностях колец направлено вверх. Оно по осям шнеков передается на корпус орудия, обезвешивая раму и через шарнир создает тянущую силу по направлению обработки. В случае полного обезвешивания плита может отрываться от поверхности почвы с выходом колец из земли и потери подъемной силы. Направляющие лыжи позволяют сохранять контакт с почвой и направление вспашки.

Управление орудием по величине тянущей силы сводится к изменению угла наклона шнеков в направлении вспашки.

Таким образом, вращаясь от двигателя через редуктор навстречу друг другу, шнеки производят рыхление почвы, а установленные на них винтовые кольца создают в направлении обработки тянущее усилие, являющееся горизонтальной составляющей от полного усилия вспашки. Эта составляющая предназначена двигать почвообрабатывающее орудие в направлении ее действия, одновременно прижимая режущие кромки центральной фрезы шнека к обрабатываемой поверхности.