И БОРОНА С ЕГО ПРИМЕНЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ)

Описание

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства и включает навесное оборудование для трактора с дисковыми рабочими органами, предназначенное для рыхления почвы, выравнивания вспашки, удаления сорной растительности, травы, дикорастущих кустарников, в том числе в междурядьях многолетних насаждений на труднодоступных участках.

Известен режущий узел дискового почвообрабатывающего орудия [1], включающий стойку с осью, на которой установлен режущий диск, в котором стойка диска выполнена дугообразной из пружинной стали и жестко закреплена на раме почвообрабатывающего орудия, кроме того, стойка диска вынесена вперед из зоны обработки.

Такая конструкция режущего узла не обладает высокой заглубляющей способностью, вследствие чего осуществляется недостаточно качественная обработки почвы. В качестве прототипа для дискового рабочего органа бороны выбран дисковый рабочий орган почвообрабатывающего орудия [2], содержащий пружинящую стойку, закрепленную верхним концом к раме, диск с установленным на нем подшипниковым узлом, который закреплен на нижнем конце стойки, для обеспечения смещения центра тяжести диска относительно его геометрического центра на диске несимметрично относительно геометрического центра диска выполнены вырезы.

Конструкция прототипа такова, что при работе орудия на почвах с каменистыми включениями и высокой травой оно быстро будет приходить в негодность из-за дисбаланса относительно оси вращения.

Известна дисковая борона [3], содержащая раму с расположенными наклонно друг к другу передней и задней балками, на которых установлены батареи тарельчатых лепестковых дисков с вогнутой и выпуклой сторонами, причем на раме с ее одного конца расположен служащий для присоединения к сцепке трактора сборный узел с цапфами (9), шарнирно соединенный с удлиненной поперечиной, которая шарнирно соединена с рамой, кроме того, на передней и задней балках параллельно им и ниже их над батареями тарельчатых лепестковых дисков для их очистки установлены дополнительные балки с рядами закрепленных на них пластин-чистиков, каждая из которых расположена вблизи верха вогнутой поверхности обслуживаемого ею тарельчатого лепесткового диска, где сборный узел с цапфами составлен из двух частей, соединенных шарнирно с рамой и друг с другом, верхняя из которых выполнена в виде скрепленных вместе изогнутых коротких поперечин, которые шарнирно соединены с удлиненной поперечиной, а нижняя - в виде лестницы, боковинами которой образован контур из ломаной линии, огибающей батареи тарельчатых лепестковых дисков, причем внизу упомянутые сдвоенные боковины снабжены цапфами. Недостатком такого технического решения является то, что рабочие органы представлены батареей дисков, а это затрудняет смену дисков при их замене, повышает затраты энергии при заклинивании любого из подшипников и при забивании приводит к скручиванию вала, а также приводит к некачественной обработке почвы.

Известны компактная дисковая борона AMAZONE Catros [4], содержащая отдельно установленные диски, которые посредством эластичных резиновых подпружиненных элементов обеспечивает индивидуальную адаптацию дисков к поверхности почвы; ротационная борона LEMKEN [5] с рамой квадратного профиля с несущими из пружинной стали и рабочими секциями со стрельчатыми лапами или Г амма зубьями; легкая дисковая борона MASCHIO [6], в которой диски имеют диаметр 520 мм и расположены в двух рядах, направлены в противоположные стороны, на расстоянии 800 мм друг от друга.Данные технические решения предназначены для неглубокой и интенсивной обработки стерни. Такие бороны будут плохо справляться с измельчением большого количества растительности, из-за диаметра дисков, и формы их вырезов.

В качестве прототипа для бороны выбрана борона дисковая [7], содержащая раму, состоящую из соединенных между собой продольных и поперечных балок, С-образные стойки, выполненные из листовой пружинной стали и закрепленные своими верхними концами на поперечных балках, диски, закрепленные на нижних концах С-образных стоек с возможностью вращения, где верхний конец каждой С-образной стойки соединен с поперечной балкой и содержит поводок, который, в свою очередь, шарнирно соединен с регулировочной тягой, установленной с возможностью перемещения и фиксации вдоль поперечной балки. Недостатком данного технического решения является то, что она не предназначена для удаления сорной растительности на труднодоступных участках и имеет фиксированную ширину захвата обрабатываемого ряда, без возможности ее регулировки, что снижает ее функциональность и универсальность применения.

Поставленная техническая задача состоит в обеспечении надежной работы дискового рабочего органа бороны на землях, засоренных камнями, с большим количеством сорной растительности и порубочных остатков, благодаря конструкции дисковых рабочих органов, а именно формы пружинящей стойки и дисков, а также вырезов на режущей кромке дисков, которые позволяют повысить заглубляющую способность бороны, снизить ударную нагрузку на стойку и защитить от поломки в случае встречи с препятствием и при забивании дискового рабочего органа почвой и органической массой, повысить самоочищение и уменьшить тяговое сопротивление дискового рабочего органа, из-за микро вибраций стойки, и, как следствие - качество обработки почвы. За счет конструкции дисковых рабочих органов и бороны с возможностью регулировки угла атаки; исключается наматывания растительности на вал и забивание дисков, снижается энергоемкость. Также задача состоит в снижении трудо- и материальных затраты при использовании бороны и повышении производительности и эффективности обработки почвы за счет вариативности применения как для сплошной обработки почвы, так и для обработки междурядий растений, причем с возможностью регулировки их ширины, за счет использования раздвижных рабочих секций, легкости монтажа дисковых органов и пружинящей лапы, выполняющей роль плуга.

Для решения поставленной задачи предлагается дисковый рабочий орган бороны, содержащий пружинящую стойку, с концом, выполненным с возможностью крепления, и диск с установленным на нем подшипниковым узлом, который закреплен на нижнем конце пружинящей стойки, где пружинящая стойка выполнена S-образной с возможностью шарнирного крепления в вертикальной плоскости с помощью цапфы, диск выполнен сферическим с вырезами по режущей кромке, выполненной заостренной.

Частным случаем конструктивного исполнения дискового рабочего органа бороны является исполнение вырезов по режущей кромке в виде ассиметричных серповидных вырезов, ориентированных к центру диска, причем одна сторона каждого выреза до его вершины выполнена радиально по прямой линии, другая часть каждого выреза образует плавный изгиб режущей кромки, обеспечивающий резание растений, попадающих в вырезы.

Частным случаем конструктивного исполнения дискового рабочего органа бороны является исполнение вырезов по режущей кромке в виде полукруглых вырезов.

Для решения поставленной задачи предлагается борона, состоящая из несущей рамы, дисковых рабочих органов, которые закреплены шарнирно на несущей раме с помощью цапф и при этом соединены регулировочной тягой между собой и с несущей рамой с возможностью изменения угла атаки дисков.

Частным случаем конструктивного исполнения бороны является выполнение несущей рамы с рыхлительной лапой на пружинящей стойке, выполненной в виде витка спирали.

Для решения поставленной задачи предлагается борона, состоящая из: несущей рамы, дисковых рабочих органов, которые закреплены шарнирно с помощью цапф с возможностью изменения угла атаки дисков, • при этом несущая рама выполнена, по меньшей мере, с двумя направляющими балками, снабженными ползунами;

• и, по меньшей мере, с двумя рабочими секциями, состоящими из продольных балок, на которых закреплены поперечные балки, с шарнирно закрепленными с помощью цапф дисковыми рабочими органами, соединенными регулировочной тягой между собой и с рабочими секциями с возможностью изменения угла атаки дисков;

• причем, рабочие секции соединены с ползунами, обеспечивающими возможность передвижения рабочих секций горизонтально по направляющим балкам, при помощи гидравлической системы.

Частным случаем конструктивного исполнения бороны является выполнение рабочих секций соединенными с ползунами шарнирно с возможностью их передвижения относительно направляющих балок в вертикальной плоскости.

Частным случаем конструктивного исполнения бороны является выполнение рабочих секций соединенными с несущей рамой гибкими соединительными элементами.

Частным случаем конструктивного исполнения бороны является выполнение несущей рамы с рыхлительной лапой на пружинящей стойке, выполненной в виде витка спирали.

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - общий вид дискового рабочего органа бороны с ассиметричными серповидными вырезами и цапфой;

Фиг. 2 - общий вид дискового рабочего органа бороны с полукруглыми вырезами; Фиг. 3 - общий вид бороны с дисковым рабочим органом с ассиметричными серповидными вырезами;

Фиг. 4 - общий вид бороны с дисковым рабочим органом с полукруглыми вырезами;

Фиг. 5 - общий вид бороны с рабочими секциями с дисковыми рабочими органами;

Фиг. 6 - общий вид бороны с рабочими секциями без дисковых рабочих органов;

Перечень позиций на чертежах:

1 . пружинящая стойка

2. верхний конец пружинящей стойки

3. диск

4. подшипниковый узел

5. нижний конец пружинящей стойки

6. цапфа

7. ассиметричные серповидные вырезы

8. режущая кромка

9. полукруглые вырезы

10. несущая рама

1 1. регулировочная тяга

12.рыхлительная лапа

13. пружинящая стойка

14. направляющая балка

15. ползуны

16. рабочие секции

17. поперечные балки

18. продольные балки

19. гидравлическая система 20. гибкие соединительные элементы.

На Фиг. 1 показан дисковый рабочий орган бороны, содержащий пружинящую стойку 1, с концом 2, выполненным с возможностью крепления, и диск 3 с установленным на нем подшипниковым узлом 4, который закреплен на нижнем конце 5 S-образной пружинящей стойки 1, пружинящая стойка 1 шарнирно закреплена в вертикальной плоскости с помощью цапфы 6, диск 3 выполнен сферическим с ассиметричными серповидными вырезами 7, ориентированными к центру диска 3, причем одна сторона каждого выреза 7 до его вершины выполнена радиально по прямой линии, другая часть каждого выреза 7 образует плавный изгиб режущей кромки 8, обеспечивающий резание растений, попадающих в вырезы 7.

На Фиг. 2 показан дисковый рабочий орган бороны, содержащий пружинящую стойку 1, с концом 2, выполненным с возможностью крепления, и диск 3 с установленным на нем подшипниковым узлом 4, который закреплен на нижнем конце 5 S-образной пружинящей стойки 1 , диск 3 выполнен сферическим с полукруглыми вырезами 9.

На Фиг. 3 показана борона, состоящая из несущей рамы 10, дисковых рабочих органов с S-образными пружинящими стойками 1, с концами 2, выполненными с возможностью крепления, дисками 3 с установленными подшипниковыми узлами 4, которые закреплены на нижних концах 5 S- образных пружинящих стоек 1, диски 3, выполнены сферическими с с ассиметричными серповидными вырезами 7 и закреплены шарнирно на несущей раме 10 с помощью цапф 6, соединенных регулировочной тягой 11 между собой и с несущей рамой 10 с возможностью изменения угла атаки дисков 3. Несущая рама 10 снабжена рыхлительной лапой 12 на пружинящей стойке 13, выполненной в виде витка спирали. На Фиг. 4 показана борона, состоящая из несущей рамы 10, дисковых рабочих органов с S-образными пружинящими стойками 1, с концами 2, выполненными с возможностью крепления, дисками 3 с установленными подшипниковыми узлами 4, которые закреплены на нижних концах 5 S- образных пружинящих стоек 1, диски 3, выполнены сферическими с полукруглыми вырезами 9 и закреплены шарнирно на несущей раме 10 с помощью цапф 6, соединенных регулировочной тягой 11 между собой и с несущей рамой 10 с возможностью изменения угла атаки дисков 3. Несущая рама 10 снабжена рыхлительной лапой 12 на пружинящей стойке 13, выполненной в виде витка спирали.

На Фиг. 5 показана борона, состоящая из несущей рамы 10, дисковых рабочих органов с S-образными пружинящими стойками 1 и дисками 3 с полукруглыми вырезами 9, которые закреплены шарнирно с помощью цапф 6 с возможностью изменения угла атаки дисков, несущая рама 10 выполнена с двумя направляющими балками 14, снабженными ползунами 15; и с двумя рабочими секциями 16, состоящими из четырех продольных балок 18, на которых закреплены поперечные балки 17, с шарнирно закрепленными с помощью цапф 6 дисковыми рабочими органами, соединенными регулировочной тягой 11 между собой и с рабочими секциями 16 с возможностью изменения угла атаки дисков; рабочие секции 16 соединены с ползунами 15, обеспечивающими возможность передвижения рабочих секций 16 горизонтально по направляющим балкам 14, при помощи гидравлической системы 19, а также гибкие соединительные элементы 20 для усиления фиксации рабочих секций 16.

На Фиг. 6 показана борона с двумя рабочими секциями 16 без дисковых рабочих органов, состоящая из несущей рамы 10 с двумя направляющими балками 14, снабженными ползунами 15; рабочие секции 16 состоят из четырех продольных балок 18, на которых закреплены поперечные балки 17 с возможностью крепления дисковых рабочих секций. Борона монтируется на базовый трактор посредством трехточечного механизма навески. Процесс обработки начинается при опускании дисковых рабочих органов до уровня земли. При движении трактора, агрегатированного с бороной, диск заглубляется и приводится во вращение, дисковые рабочие органы подрезают, крошат и перемешивают почву и сорные растения. При наезде на препятствие дисковые рабочие органы отклоняются благодаря установке на пружиненных стойках, которые позволяют копировать любой рельефа почвы, даже с включениями каменистого материала. В случае высокой влажности почвы или высокой растительности пружинящая стойка благодаря микровибрациям позволяет легко производить очистку диска и устранять забивание дисков. Кроме того, при необходимости оператор может выбирать варианты применения бороны как для сплошной обработки почвы, так и для обработки междурядий растений, а также выбирать ширину ряда для обработки, путем монтажа либо демонтажа дисковых рабочих органов и пружинящей лапы, выполняющей роль плуга либо передвижения рабочих секций бороны под нужные междурядья с помощью гидравлической системы.

Гидравлическая система бороны состоит из гидравлического цилиндра и рукавов высокого давления, которые присоединяются к гидравлической системе трактора. Привод и управление гидравлической системой бороны обеспечивается гидравлической системой трактора.

Оборудование предназначено для обработки почвы и удаления корневых остатков поросли и может применяться для механизации работ в лесном и сельском хозяйстве, в частности может быть использовано при уходе за культурами в лесном хозяйстве. Технический результат- это повышение надежности дисковых рабочих органов и самой бороны, высокая проходимость и универсальность, повышение производительности и эффективности обработки, а также снижение материальных затрат при ее использовании. Источники информации: Патент на полезную модель RU 66 881, дата публикации 10.10.2007. Патент на полезную модель RU 197 469, дата публикации 29.04.2020 Патент на полезную модель BY 12570, дата публикации 30.04.2021. Интернет-источник https://amazone.ru/ru-ru дата доступа 04.06.2022. Интернет-источник https://lemken.com/de- de/landmaschinen/bodenbearbeitung/saatbettbereitung дата доступа 04.06.2022. https://www.maschio.com/ru/web/russia/veloce-trailed, дата доступа 04.06.2022. Патент на полезную модель BY 5269, дата публикации 30.06.2009.