устройство для разравнивания куч и формирования валков органических удобрений

Формула изобретения

Устройство для разравнивания куч и формирования из них валков органических удобрений на поле, содержащее трактор и навешиваемый на него валкообразователь в виде боковин, расположенных под углом к продольной оси трактора, и задней стенки с дозирующим окном, отличающееся тем, что устройство снабжено разравнивателем куч, содержащим раму, на которой смонтирован в продольном направлении трактора вал с присоединенными к нему жестко двумя балками, расположенными в плоскости, перпендикулярной направлению вала, причем конечные части балок, находящиеся с противоположной стороны от вала, снабжены пальцами, а длина каждой балки составляет не менее суммы половины габаритной ширины трактора и половины ширины кучи.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для совершенствования технологии внесения органических удобрений в почву из уложенных на поле куч.

Известно устройство для формирования валков из куч органических удобрений, предварительно уложенных на поле путем разгрузки транспортных средств, и разбрасывания удобрений из валков по поверхности поля (Ляхов А.п.Эксплуатация машинно-тракторного парка: [Учеб. пособие для с.-х вузов]/ А.П.Ляхов, А.В.Новиков, Ю.В.Будько и др.; Под ред. Ю.В.Будько. -Мн.: Ураджай, 1991, с.131).

Устройство содержит трактор с навешенным спереди валкообразователем, а сзади роторным разбрасывателем. Валкообразователь состоит из двух боковин, расположенных под углом к продольной оси трактора, и задней стенки с дозирующим окном. Роторный разбрасыватель представляет собой раму, на которой смонтированы два ротора с приводом от ВОМ трактора.

Трактор с помощью валкообразователя сдвигает кучи по поверхности поля, в результате чего формируется валок заданной ширины и высоты в соответствии с шириной и высотой дозирующего окна, а при помощи роторного разбрасывателя органические удобрения из этого валка разбрасываются на определенное расстояние в поперечном направлении, обрабатывая полосу заданной ширины.

Недостатком известного устройства является то, что оно требует для своей работы мощный трактор. Это обусловлено тем, что валок формируется путем сдвигания по полю всей кучи целиком, а это связано с преодолением больших тяговых сопротивлений. Маломощный трактор с таким сопротивлением не справляется. Обычно используется трактор с тяговым усилием 30 кН и более, причем даже такие тракторы не могут сформировать валок из куч массой, например, 8 и более тонн, полученных от разгрузки большегрузных транспортных средств. Следовательно, при использовании этого устройства нельзя применять на вывозе органических удобрений на поля большегрузные транспортные средства.

Но с целью повышения производительности труда и снижения материальных затрат на вывозе органических удобрений целесообразно использовать именно большегрузные тракторные и автомобильные транспортные средства, в том числе и автопоезда.

Технический результат от использования изобретения заключается в возможности снижения тяговых усилий и мощности энергетических средств при формировании валков из куч органических удобрений, полученных путем разгрузки транспортных средств любой грузоподъемности, повышения равномерности разбрасывания удобрений по поверхности поля, используя роторный разбрасыватель типа РУН-15Б, в создании условий для использования на вывозе органических удобрений и укладке куч на поле большегрузного транспорта и в снижении потребного количества транспортных средств на вывозе органических удобрений.

Технический результат достигается тем, что устройство для разравнивания куч и формирования из них валков органических удобрений на поле, содержащее трактор и навешиваемый на него валкообразователь в виде боковин, расположенных под углом к продольной оси трактора, и задней стенки с дозирующим окном, снабжено разравнивателем куч, содержащим раму, на которой смонтирован в продольном направлении трактора вал с присоединенными к нему жестко двумя балками, расположенными в плоскости, перпендикулярной направлению вала, причем конечные части балок, находящиеся с противоположной стороны от вала, снабжены пальцами, а длина каждой балки составляет не менее суммы половины габаритной ширины трактора и половины ширины кучи.

На фиг.1 представлено устройство для разравнивания куч и формирования валков, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сзади; на фиг.4 - то же, при разравнивании кучи органических удобрений, расположенной справа от устройства, вид сверху; на фиг.5 - то же, при разравнивании кучи органических удобрений, расположенной слева от устройства, вид сверху; на фиг.6 - то же, при формировании валка органических удобрений, вид сверху.

Устройство для разравнивания куч и формирования валков (фиг.1-3) содержит трактор 1 с передней 2 и задней 3 гидронавесками.

На передней гидронавеске 2 смонтирован валкообразователь, состоящий из двух боковин 4, расположенных под углом к продольной оси трактора 1, и задней стенки 5 с дозирующим окном 6. Боковины 4 снабжены опорными колесами 7. Необходимая жесткость боковин 4 обеспечивается растяжками 8.

Под действием передней гидронавески 2 валкообразователь может подниматься и опускаться на определенную высоту в вертикальной плоскости.

На задней гидронавеске 3 трактора 1 смонтирован разравниватель куч органических удобрений, оставшихся после разгрузки транспортных средств.

Разравниватель содержит раму 9, на которой установлен в продольном направлении трактора 1 вал 10 в подшипниках 11 скольжения. В плоскости, перпендикулярной продольной оси трактора 1, к валу 10 присоединены жестко две балки 12, расположенные друг к другу под углом 90° . Вал 10 может поворачиваться в подшипниках 11 под действием гидроцилиндра 13 на угол 90° . Балки 12, в плоскости их расположения, снабжены пальцами 14 для взаимодействия с кучей. Под действием гидронавески 3 разравниватель, так же как и валкообразователь, может подниматься и опускаться на определенную высоту в вертикальной плоскости.

Для эффективной работы предлагаемого устройства ширина захвата валкообразователя должна составлять 3,2 м, а высота боковин 4 не более 0,6 м.

Балки 12 должны иметь длину 3,2 м, чтобы рабочая часть их, выходящая за габаритную ширину трактора, составляла около 2 м. Такая длина балок 12 обеспечит захват удобрений с половины ширины кучи. При этом трактор 1 будет двигаться рядом с кучей, не заезжая на кучу или разровненный слой удобрений. С учетом того, что трактор 1 может находиться то с левой, то с правой стороны кучи, обеспечивается разравнивание кучи по всей ее ширине. Пальцы 14 могут иметь длину, например, 0,6 м.

При указанных размерах масса валкообразователя и масса разравнивателя куч будет составлять примерно по 150 кг.

Устройство для разравнивания куч и формирования валков органических удобрений работает следующим образом.

Вначале устройство устанавливается на поле таким образом, чтобы продольная ось трактора 1 совпадала с направлением будущего валка органических удобрений. Валкообразователь и разравниватель куч устанавливаются в исходное состояние. В исходном состоянии валкообразователь поднят под действием гидронавески 2 на расстояние 20-30 см от земли, а балки 12 находятся под углом 45° к горизонтальной плоскости (фиг.3). Транспортное средство доставляет органические удобрения от места хранения на поле и выгружает их рядом с устройством со стороны задней навески 3. Чтобы куча имела меньшую ширину, транспортное средство устанавливается таким образом, чтобы сторона, на которую производится разгрузка, была параллельна продольной оси трактора 1. В этом случае ширина кучи, как показывают расчеты и практика, не превысит 3 м.

Затем тракторист подает трактор 1 задним ходом к куче и путем поворота балок 12 под действием гидроцилиндра 13 на необходимый угол по часовой или против часовой стрелки, в зависимости от того, с какой стороны кучи находится трактор 1 (фиг.4, 5), внедряет пальцы 14 в органические удобрения со стороны откоса кучи, включает переднюю передачу и перемещает порцию удобрений в продольном направлении. При указанных выше размерах балок 12 и пальцев 14 масса этой порции будет составлять в начале перемещения около 280 кг, а сопротивление перемещению ее будет не более 1,5 кН. С таким сопротивлением справится трактор небольшого тягового усилия.

По мере продвижения трактора 1 вперед масса порции удобрений уменьшается до нуля, после чего трактор 1 останавливается, балки 12 поворачиваются под действием гидроцилиндра 13 в исходное состояние (фиг.3), включается задняя передача, и трактор 1 подъезжает задним ходом к куче за новой порцией удобрений.

Далее циклы работы устройства повторяются до тех пор, пока куча не разровняется до слоя необходимой высоты. Высота слоя удобрений в разровненной куче должна быть меньше высоты формируемого валка, но больше высоты, определяемой по формуле

где h_{к min} - минимальная высота слоя удобрений в разровненной куче, м;

В_к - ширина кучи, м;

h_в - высота валка, м;

b_в - ширина валка, м.

Для обеспечения равномерного разравнивания удобрений необходимо чередовать место расположения трактора 1 относительно кучи, т.е. подъезжать к куче то с левой, то с правой стороны.

Чтобы уменьшить расстояние перемещения удобрений и тем самым снизить затраты времени на разравнивание кучи примерно в два раза, разравнивание необходимо вести на обе стороны кучи в направлении валка. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе места разгрузки транспортного средства.

Расстояние между кучами в направлении валка определяется по формуле

где l_к - расстояние между кучами, м;

М_к - масса кучи, кг;

m_в - удельная масса валка, кг/м.

Удельная масса валка в свою очередь может быть определена по формуле

m_в=U_м· B_р,

где U_м - норма внесения удобрений, кг/м²;

В_р - рабочая ширина захвата роторного разбрасывателя РУН-15Б, м.

Продолжительность разравнивания кучи может составить 3-5 мин в зависимости от ее массы.

Далее тракторист подает трактор 1 к начальной стороне разровненной кучи (фиг.6), опускает боковины 4 валкообразователя до соприкосновения опорных колес 7 с почвой и с помощью боковин 4 и дозирующего окна 6 формирует в процессе движения валок органических удобрений заданных размеров.

Если куча была разровнена до высоты h_{к min}, то при работе валкообразователя никакого сгруживания удобрений перед дозирующим окном не будет. Валкообразователь своими боковинами будет перемещать удобрения с боков разровненной кучи к осевой линии трактора, а далее они будут свободно проходить через дозирующее окно в задней стенке валкообразователя. При этом масса перемещаемых удобрений будет составлять 100-200 кг в зависимости от нормы внесения.

При высоте слоя удобрений в разровненной куче меньше h_{к min} высота валка получится меньше необходимой. В итоге норма внесения удобрений будет занижена. Это приведет к нарушению агротехнических требований к качеству внесения удобрений, поэтому разравнивать кучи необходимо до такой высоты слоя, чтобы она была близка к h_{к min}, но всегда больше нее. Тогда перед дозирующим окном будет всегда сгруживание удобрений. Причем, чем больше разность между фактической высотой слоя и h_{к min}, тем больше будет сгруживание удобрений перед дозирующим окном. При этом может понадобиться дополнительное использование разравнивателя в том же порядке, как это описано выше.

После того как очередная куча органических удобрений превращена в валок, производится разгрузка следующего транспортного средства и цикл работы предлагаемого устройства повторяется.

При доставке органических удобрений автопоездами сначала разгружается прицеп, а затем на расстоянии l_к автомобиль.

В результате того, что очередное транспортное средство разгружается только после обработки предыдущей кучи, устраняется разрыв валка вследствие разной грузоподъемности транспортных средств и возможной ошибки в определении интервала между кучами. Это приведет к улучшению равномерности внесения органических удобрений.

Разбрасывание органических удобрений из сформированного валка производится другим агрегатом, состоящим из трактора и роторного разбрасывателя типа РУН-15Б. Этот агрегат движется следом за устройством для разравнивания куч и формирования валков. При выполнении этой операции также не требуется трактор с большим тяговым усилием и вместо трактора с усилием 30 кН можно использовать трактор с усилием, например, 14 кН.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить тяговые усилия и мощность энергетических средств при формировании валков из куч органических удобрений, полученных путем разгрузки транспортных средств любой грузоподъемности, повысить равномерность разбрасывания удобрений по поверхности поля, используя роторный разбрасыватель типа РУН-15Б, создать условия для использования на вывозе органических удобрений и укладке куч на поле большегрузного транспорта и, следовательно, уменьшить потребное количество транспортных средств на вывозе органических удобрений на поля.