устройство для обработки почвы

Формула изобретения

Устройство для обработки почвы, содержащее установленные на раме рабочие органы в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв, батареи игольчатых дисков, карданный вал и редукторы, отличающееся тем, что батареи игольчатых дисков установлены в два ряда, а между ними размещено три ряда рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв, при этом орудие снабжено размещенным за батареей игольчатых дисков второго ряда устройством для отряхивания корней сорняков от почвы в виде вала с закрепленными на его втулках рабочими органами из прорезиненных или кожаных ремней или эластичных прутьев из ударопрочного и износостойкого полистирола, валы батареи игольчатых дисков второго ряда и устройство для отряхивания корней связаны цепными передачами со сменными звездочками или бесступенчатыми клиноременными передачами с регулируемыми шкивами через редукторы и карданный вал с независимым или синхронным валом отбора мощности трактора для обеспечения превышения угловой скорости батарей игольчатых дисков второго ряда над поступательной скоростью движения агрегата на 8-32% путем регулировки шкивов или подбором количества зубьев звездочек, а угловой скорости устройства для отряхивания корней сорняков над угловой скоростью батарей игольчатых дисков второго ряда в 1,2-2,0 раза путем регулировки шкивов или подбора смены зубьев сменных звездочек, при этом иглы дисков батарей второго ряда изогнуты и имеют направление вращения, противоположное направлению движения агрегата, а устройство для отряхивания корней сорняков от почвы смонтировано с возможностью вращения в направлении движения агрегата, причем на валу редуктора установлена предохранительная муфта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для поверхностной обработки почвы с интенсивным уничтожением сорных растений и сохранением растительных остатков на ее поверхности.

Известно комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее последовательно установленные на раме три ряда рабочих органов в виде лап, расположенные по крайней мере в два ряда пружинные рабочие органы для вычесывания сорняков и выравнивания почвы и рабочий орган для уплотнения и выравнивания (см. SU 1727582 А1, А 01 В 49/02, 1992 г.).

Недостатком известного устройства является то, что на пружинных рабочих органах, обеспечивающих вычесывание сорняков и выравнивание поля, происходит зависание растительных остатков, что приводит к увеличению забиваемости устройств, увеличению тягового сопротивления агрегата. Кроме того, пассивное воздействие рабочего органа на многолетние сорняки не обеспечивает эффективную борьбу с этими сорняками в различных условиях.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является почвообрабатывающее орудие, включающее раму, навесное устройство, центральный редуктор, дополнительные редукторы, опорные колеса и последовательно установленные на раме культиваторные лапы, диски, дополнительный рабочий орган (плоский брус) с режущими ножами и выравниватель (см. SU 1009299 А, А 01 В 49/02, 1983 г.).

Недостатком известного почвообрабатывающего орудия является то, что оно при рыхлении почвы не обеспечивает эффективную борьбу с многолетними сорняками и не защищает поверхность поля от ветровой и водной эрозии.

Задача предлагаемого изобретения заключается в расширении технологических возможностей устройства для обработки почвы, обеспечении эффективной борьбы с многолетними трудно выводимыми сорняками, защите рабочих органов устройства от забивания сорняками, их корнями и стерней, а также дополнительной защите поверхности поля от ветровой и водной эрозии.

Технический результат - увеличение влагонакопительной и влагосберегающей способности почвы, эффективное уничтожение многолетних трудно выводимых сорняков, повышение технологической и технической надежности агрегата, дополнительная защита поверхности поля от ветровой и водной эрозии.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем раму и последовательно установленные на ней три ряда рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв, дополнительно установлены первый ряд батарей игольчатых дисков перед рядами рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв и второй ряд батарей игольчатых дисков за рядами рабочих органов в виде стрельчатых лап и/или лап-бритв, а над вторым рядом батарей игольчатых дисков установлено устройство барабанного типа для отряхивания корней вычесанных из почвы сорняков от почвы и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда от растительных остатков. Иглы дисков батарей игольчатых дисков второго ряда установлены в пассивное положение, т.е. иглы дисков загнуты в противоположную направлению движения агрегата сторону, а игольчатые диски второго ряда и устройство для отряхивания корней от почвы и очистки рабочих органов приводятся во вращение от независимого или синхронного вала отбора мощности трактора через карданный вал, центральный редуктор и механизм бесступенчатой клиноременной передачи или механизм цепной передачи со сменными звездочками. Диски батарей игольчатых дисков второго ряда вращаются в противоположную направлению движения агрегата сторону, при этом скорость вращения игольчатых дисков превышает поступательную скорость движения агрегата на 8-32%. Устройство барабанного типа для отряхивания корней от почвы и очистки рабочих органов вращается в сторону, совпадающую с направлением движения агрегата, при этом скорость его вращения в 1,2-2,0 раза превышает скорость вращения дисков батарей игольчатых дисков второго ряда.

На чертеже изображена схема устройства для обработки почвы (вид сверху).

Устройство для обработки почвы содержит раму 1 с присоединительным устройством 2 и опорными колесами 3. На раме 1 последовательно установлены первый ряд батарей игольчатых дисков 4, три ряда рабочих органов в виде стрельчатых лап 5 и/или лап-бритв, второй ряд батарей игольчатых дисков 6 и устройство барабанного типа 7 для отряхивания корней сорных растений от почвы и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда от растительных остатков. Устройство 7 имеет закрепленные на втулках рабочие органы в виде прорезиненных или кожаных ремней, или эластичных прутьев из ударопрочного и износостойкого полистирола. На раме 1 установлена передняя опорная площадка 8, на которой закреплен центральный редуктор 9, входной (ведущий) вал которого соединен карданным валом 10 с независимым или синхронным валом отбора мощности трактора (не показан). На выходном (ведомом) валу редуктора 9 установлена сменная звездочка 11 и предохранительная муфта 12. На раме 1 установлена средняя опорная площадка 13, на которой в подшипниках установлен дополнительный промежуточный вал 14. На дополнительном промежуточном валу 14 установлены сменные звездочки 15, 16 и 17. На валу батарей игольчатых дисков 6 установлена сменная звездочка 18. На раме 1 дополнительно установлена задняя опорная площадка 19, на которой закреплен цилиндрический редуктор 20. На входном (ведущем) валу редуктора 20 установлена сменная звездочка 21, а на выходном (ведомом) валу - сменная звездочка 22. На валу устройства для отряхивания корней сорняков и очистки рабочих органов 7 установлена сменная звездочка 23. Сменные звездочки 11 и 15, 16 и 18, 17 и 21, 22 и 23 соединены попарно соответственно цепями 24, 25, 26 и 27. Цепи 24, 25, 26 и 27 имеют натяжные устройства (не показаны) и защитные кожухи. Взамен цепных передач со сменными звездочками в конструкции устройства могут быть установлены механизмы бесступенчатых клиноременных передач.

Устройство для обработки почвы работает следующим образом.

При подготовке агрегата к работе в зависимости от состояния почвы, стерни, видов и состояния сорных растений на регулировочной площадке устанавливается глубина обработки и угол атаки батарей игольчатых дисков первого ряда 4. При обработке сухой слитной почвы и высокой засоренности поля батареи игольчатых дисков устанавливаются на наибольший угол атаки, а диски батарей устанавливаются в положение, при котором их иглы загнуты в направлении, обратном направлению движения агрегата. Стрельчатые лапы 5 и/или лапы-бритвы устанавливаются на глубину обработки, превышающую на 2-4 см глубину обработки почвы батареями игольчатых дисков первого ряда. В зависимости от типа привода вала отбора мощности трактора и передаточного отношения редуктора 9 подбираются числа зубьев сменных звездочек 11, 15, 16, 17, 18, 21, 22, 23 из условия, чтобы окружная скорость дисков батарей игольчатых дисков второго ряда на 8-32% превышала поступательную скорость движения агрегата.

Меньшие значения этого превышения устанавливаются при обработке участков со слабой засоренностью почвы многолетними сорняками и при ее мелкозернистой структуре. Сменными звездочками 17, 21, 22 и 23 с учетом передаточного отношения редуктора 20 передаточное отношение устанавливается таким образом, чтобы барабан устройства 7 для отряхивания корней сорняков и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда вращался со скоростью, в 1,2-2,0 раза превышающей скорость вращения дисков батарей игольчатых дисков второго ряда 6. В системе цепных передач устанавливаются и регулируются натяжные устройства. Взамен цепных передач со сменными звездочками и цепями в конструкции устройства для обработки почвы могут быть установлены механизмы бесступенчатых клиноременных передач и тогда при подготовке агрегата к работе необходимое соотношение между угловой скоростью игольчатого диска батареи игольчатых дисков второго ряда и поступательной скоростью агрегата, а также между угловой скоростью игольчатого диска батареи игольчатых дисков второго ряда и угловой скоростью устройства для отряхивания от почвы корней сорняков и очистки рабочих органов батареи игольчатых дисков второго ряда устанавливаются сближением или удалением друг от друга равных конических шкивов механизмов бесступенчатых клиноременных передач. После установки механизмов передач крутящего момента от вала отбора мощности трактора к исполнительным рабочим органам устройства для обработки почвы регулируют предохранительную муфту 10, а на все передачи устанавливают предохранительные кожухи (не показаны). Иглы батарей игольчатых дисков второго ряда 6 устанавливаются в пассивное положение, при этом иглы загнуты в противоположную направлению движения агрегата сторону. Барабан устройства для отряхивания корней сорняков от почвы и очистки рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда устанавливается таким образом, чтобы его гибкие рабочие органы сбивали сорные растения, стерню и отрезки сорняков с игл и осей батареи игольчатых дисков второго ряда, отряхивали корневые системы сорняков от почвы, дробили корни многолетних сорняков на отрезки различной длины, но не соприкасались с рабочими органами батарей игольчатых дисков второго ряда и другими деталями устройства для обработки почвы.

При работе устройства для обработки почвы установленные на определенный угол атаки батареи игольчатых дисков первого ряда 4 рыхлят поверхность почвы, частично уничтожают проросшие сорняки, заделывают в почву семена сорных растений, куколки и личинки вредителей, но при этом засыпают почвой часть стерни, что в последующем может снизить ветроустойчивость поверхности поля. Стрельчатые лапы 5 и/или лапы-бритвы рыхлят верхний слой почвы на установленную глубину, подрезают проросшие сорняки и разрезают корни многолетних корнеотпрысковых, корневищных и других трудно выводимых сорняков на отрезки различной длины, при этом исключается биосинтез и отложение запасных питательных веществ в подземные органы сорняков, что приводит к их истощению. Установленные в пассивное положение иглы батарей игольчатых дисков 6 при вращении в сторону, противоположную направлению движения агрегата со скоростью, превышающей его поступательную скорость, активно вычесывают подрезанные сорняки и отрезки корней на поверхность поля. Вычесанные отрезки корней и сорные растения погибают на поверхности поля через 5 дней от иссушения в весенне-летний и осенний периоды и погибают в предзимний и зимний периоды при температуре ниже минус 8-10^oС от вымораживания. При вычесывании сорняков и отрезков их корней одновременно заделываются в почву семена сорных растений, падалица культурных растений, личинки и куколки вредителей, а почва рыхлится с приданием ей мелкозернистой структуры и определенной плотности, что обеспечивает условия для влагонакопления и влагосбережения. При вычесывании сорняков и отрезков их корней одновременно вычесывается и укладывается на поверхность поля ранее засыпанная почвой стерня, которая вместе с нежизнеспособными сорняками мульчирует поверхность и предохраняет почву от ветровой и водной эрозии. Вычесанные корни сорняков отряхиваются от налипшей почвы специальным устройством, что ускоряет их гибель на поверхности поля. Это же устройство обеспечивает очистку рабочих органов батарей игольчатых дисков второго ряда от растительных остатков.

Применение в сельскохозяйственных предприятиях предложенного устройства для обработки почвы позволяет интенсивно бороться с многолетними трудно выводимыми сорняками, обеспечивает хорошие условия для жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов, ликвидирует места обитания и источники распространения многих болезней и вредителей, затрудняет распространение корневых гнилей и головни, сохраняет для продуктивного использования запасы почвенной влаги и питательных веществ, мульчирует поверхность поля нежизнеспособными сорняками и стерней для защиты от ветровой и водной эрозии, что создает дополнительные условия для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.