Грунтообробний агрегат

Корисна модель відноситься до сільськогосподарського машинобудування, а саме: до конструкції ґрунтообробних агрегатів з дисковими робочими органами. Відомий ґрунтообробний агрегат, що містить раму, пристрій для зв'язку з транспортною машиною, опорний коток з механізмом регулювання його положення і розміщені на рамі робочі органи з криволінійними різальними дисками [Плуг дисковый навесной ПНД-4-30. Руководство по эксплуатации. Одесский завод сельскохозяйственного машиностроения имени Октябрьской революции]. Рама відомого агрегату має вигляд трикутника. Робочі органи розміщені асиметрично вздовж рами. Кожен з них оснащений пристроєм для очищення увігнутої різальної поверхні від ґрунту і розпушувачем зрізаного шару ґрунту. Агрегат призначений для обробки ущільнених ґрунтів різного механічного складу. Недоліками відомого агрегату є малий робочий захват, невисока робоча швидкість, значна питома матеріалоємність, а також те, що на обробленому полі залишаються звальні гребені та розвальні борозни. Ці недоліки значною мірою усунені в ґрунтообробних агрегатах, робочі органи яких розміщені фіксованим кроком двома поперечними рядами [див., наприклад, патент України на винахід №51783, МПК6 А01В5/14, опубл. 16.12.2002р.]. Найбільш близьким аналогом по технічній суті є, вибраний як прототип, ґрунтообробний агрегат, що включає раму, причіпний пристрій, опорний коток і розміщені на рамі фіксованим кроком передні та задні робочі органи з криволінійними різальними дисками в опорах обертання під кутом до вертикалі і з можливістю регулювання кута атаки, при цьому різальні диски задніх робочих органів увігнутою поверхнею встановлені зустрічно увігнутій поверхні різальних дисків передніх робочих органів, а опори обертання задніх робочих органів зміщені відносно опор обертання передніх робочих органів у поперечному напрямку [деклараційний патент України на винахід №66324, МПК7 А01В5/14, опубл. 16.12.2002р.]. Фіксований крок розміщення робочих органів на рамі дорівнює 250-360мм, різальні диски встановлені з можливістю регулювання кута атаки в межах 18-20°. Диски обох рядів нахилені до вертикалі під кутом 15-25°. Недоліком прототипу є те, що обробка ґрунту основними робочими органами не забезпечує достатнього розпушування ґрунту і не виключає заглиблювання дисків заднього ряду відносно рівня переднього ряду. Про це свідчить введення у відомий агрегат спеціальних елементів, вирішуючих ці задачі - вузол для розпушування (пп. 7 і 8 формули прототипу) і додаткова модифікація дисків заднього ряду (п.2 формули, стовпчик опису 4 абзац 3 і 4). У зв'язку з цим, ускладнюється конструкція агрегату і його технологічне обслуговування, збільшується енергоємність обробки ґрунту. Задачею корисної моделі є удосконалення ґрунтообробного агрегату шляхом зміни взаємного розміщення його елементів, що забезпечує достатнє розпушування ґрунту і виключає або суттєво зменшує заглиблення задніх різальних дисків відносно рівня передніх різальних дисків. Завдяки тому висока якість обробки ґрунту не потребує введення спеціальних вузлів. Внаслідок, порівняно з прототипом, спрощується конструкція агрегату, його технологічне обслуговування, зменшується металоємність агрегату і енергоємність обробки ґрунту. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому ґрунтообробному агрегаті, який включає раму, причіпний пристрій, опорний коток і розміщені на рамі фіксованим кроком передні та задні робочі органи з криволінійними різальним дисками в опорах обертання під кутом до вертикалі і з можливістю регулювання кута атаки, при цьому різальні диски задніх робочих органів увігнутою поверхнею встановлені зустрічно увігнутій поверхні різальних дисків передніх робочих органів, а опори обертання задніх робочих органів зміщені відносно опор обертання передніх робочих органів у поперечному напрямку, відповідно до корисної моделі, сумарний кут атаки суміжних різальних дисків у горизонтальній площині при регулюванні в обидва боки дорівнює 48-50°, при цьому частина кута атаки заднього диска становить 0,38-0,48 від сумарного кута атаки. Ознаки формули корисної моделі взаємодіють таким чином. Відповідно до задачі корисної моделі нові ознаки стосуються кута атаки різальних дисків агрегату, тому що цей кут є найбільш впливовим фактором забезпечення якісного розпушування фунту і загальної ефективності ґрунтообробного агрегату. Програма експериментальних досліджень виходила з того, що агрегат містить два ряди дисків, які розміщені послідовно в напрямку руху - передній і задній ряди. Кожен поздовжній пласт ґрунту оброблюють два звернутих один до одного увігнутими поверхнями, диски. Ці диски називають суміжними. Один з них належить до переднього ряду, а інший - до заднього. Тому характер і величина навантаження на диски різні. Експериментально було встановлено, що оптимальні розпушування і питомий опір відповідають сумарному куту атаки двох суміжних дисків в горизонтальній площині в межах 48-50°. При цьому частина кута атаки задніх дисків в межах 0,38-0,48 від сумарного кута атаки створює рівноцінні умови роботи передніх і задніх дисків і виключає, тим самим, заглиблювання задніх дисків відносно передніх. В результаті цього зменшується енергоємність обробки. При значенні сумарного кута атаки більше 50° збільшується питомий опір. При значенні сумарного кута атаки менш ніж 48° диски не забезпечують якісного розпушування гребенів на дні борозни. Відхилення від зазначеного інтервалу частини кута атаки задніх дисків порушує оптимальні умови взаємодії суміжних дисків і призводить до погіршення якості обробки ґрунту і збільшення енергоємності. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На Фіг.1 - загальний вигляд ґрунтообробного агрегату, вид зверху. На Фіг.2 - вид ґрунтообробного агрегату спереду. Ґрунтообробний агрегат (Фіг.1 і 2) включає раму 1, причіпний пристрій 2, опорний коток 3. На рамі 1 фіксованим кроком (k=365мм) розміщені передні та задні робочі органи 4 і 5 відповідно. Передні робочі органи 4 містять криволінійні різальні диски 6, опори обертання 7 під кутом до вертикалі і мають можливість регулювання кута атаки a. Задні робочі органи 5 містять криволінійні різальні диски 8, опори обертання 9 під кутом до вертикалі і мають можливість регулювання кута атаки b. Крім того, кожен з робочих органів 4 і 5 має пристрій 10 для очищення увігнутої криволінійної поверхні різальних дисків 6 і 8. Різальні диски 8 задніх робочих органів 5 увігнутою поверхнею встановлені зустрічно увігнутій поверхні різальних дисків 6 передніх робочих органів 4. Опори обертання 9 задніх робочих органів 5 зміщені відносно опор обертання 7 передніх робочих органів 4 на відстань l=27мм. Сумарний кут атаки g суміжних різальних дисків 6 і 8 (g=a+b) знаходиться в межах 48-50°. Частина кута атаки b заднього диска 8 знаходиться в межах 0,38-0,48 від величини g. Ґрунтообробний агрегат працює таким чином. При переміщенні по полю, різальні диски 6 і 8 робочих органів 4 і 5 заглиблюються у ґрунт. Під впливом опору ґрунту диски 6 і 8 обертаються, підрізають шар ґрунту, піднімають і перевертають його. За допомогою пристроїв 10 для очищення дисків 6 і 8 ґрунт подрібнюється, розпушується і переміщується у відкриті борозни, утворені передніми дисками 6. В залежності від конкретних грунтово-кліматичних умов передні робочі органи 4 і задні робочі органи 5 встановлюють під певним кутом атаки, але так, щоб сумарний кут атаки в горизонтальній площині двох суміжних різальних дисків був в межах 48-50°. Наприклад, при регулюванні передні диски 6 встановлені під кутом атаки 29° або 27°, або 25°. Відповідно, задні диски 8 встановлюють під кутом атаки 19° або 21°, або 23°. Кожна із цих пар - 29° + 19°, 27° + 21°, 25° + 23° відповідає умовам відрізняльних ознак пропонуємої корисної моделі. Так саме можуть бути використані - 31°+ 19°, 29°+ 21°, 27°+ 23° та інші. І кожен з тих варіантів у сукупності з обмежувальними ознаками забезпечує, порівняно з прототипом, високу якість розпушування ґрунту різних типів без застосування додаткових розпушувальних вузлів і виключає або суттєво зменшує заглиблення задніх дисків 8 відносно рівня передніх дисків. При глибині обробки ґрунту h=1620см, стала висота гребенів на дні борозни t=3-8см (Фіг.2). Технічний результат досягнутий корисною моделлю, в свою чергу, забезпечує спрощення конструкції агрегату і його технологічного обслуговування, зменшення металоємності агрегату і енергоємності обробки ґрунту.