Агрегат для обробки грунту

Винахід відноситься до сільськогосподарського машинобудування, зокрема, до ґрунтообробних агрегатів з дисковими робочими органами. Відомий агрегат для обробки ґрунту, який містить базову раму, на якій під кутом атаки нерухомо закріплені з фіксованим кроком два ряди криволінійних, а саме, у вигляді частини сферичної поверхні, різальних дисків. Вздовж периметру дисків виконані трапецієвидні або прямокутні виступи, з утворенням контур у у вигляді ромашки. Кути атаки дисків одного ряду орієнтовані по один бік, а другого ряду - по др угий бік відносно вектору пересування агрегату. Вздовж периметру виступів дисків обох рядів, з боку увігн утої поверхні, виконано загострення. Кути а таки дисків обох рядів рівні один одному і орієнтовані по різні боки відносно вектору пересування агрегату. Кожний з дисків оснащений пристроєм для очистки в процесі роботи агрегату, у вигляді пластинки, встановленої поруч з робочою поверхнею диска. Передній, за напрямом пересування агрегату, кінець базової рами споряджений пристроєм для приєднання до трактору. На задньому кінці базової рами встановлений, з можливістю регулювання положення за висотою, опорний каток. Він виконаний у вигляді циліндру, у якого поверхня утворена розташованими з фіксованим кроком, паралельними осі циліндру, кутиками, а вісь у вигляді тр уби обпирається на підшипники (UA №51783 С2, кл. А01В5/14, публ. 16.12.02). Експлуатація відомої конструкції виявила, що, внаслідок неможливості регулювання кута атаки криволінійних дисків, при обробці важких ґрунтів, в тому числі чорноземів та з підвищеним змістом вологи, глибина обробки не може бути ви ще за 5...10см, що явно недостатньо: при таких значеннях глибини обробки утворюються великі гребні вздовж профілю дна борозни обробленого поля. Крім того, виявлено, що форма "ромашка" дисків другого ряду у найбільшій мірі сприяє підвищенню обробки полів з пожнивними залишками, особливо твердими, такими, як качани кукурудзи або капусти, а також при обробці важких ґрунтів. В той же час, при обробці полів без пожнивних залишків та/або легких ґрунтів така форма дисків другого ряду не є обов'язковою. Виявлено також, що згадана сукупність робочих органів на базовій рамі не завжди повністю задовольняє вимозі якісної обробки будьяких ґрун тів, а також вимозі забезпечення високого ступеня надійності агрегату. В основу винаходу покладена задача підвищення якості обробки ґрунту незалежно від його властивостей, зокрема змісту в ньому в'язких складових та/або вологи, за рахунок внесення змін у конструкцію агрегату, яки у більшій, ніж у відомому агрегаті, мірі ураховують властивості ґр унту, наявність чи відсутність пожнивних залишків, розміри поля для обробки, потужність наявного тягача і т.п. Для вирішення поставленої задачи в агрегаті для обробки ґрунту, який містить базову раму, на якій під кутом атаки встановлені з фіксованим кроком принаймні два ряди оснащених пристроями для очистки криволінійних різальних дисків, у першому з яких, за напрямом обробки, диски виконані з виступами типу "ромашка", загостреними вздовж їх периметру з увігнутого боку, при цьому кути атаки дисків одного ряду орієнтовані по один бік, а другого ряду - по другий бік відносно вектору пересування агрегату, а базова рама обладнана пристроєм для приєднання агрегату до тягача та опорним катком, прикріпленим до рами ззаду, відповідно до винаходу криволінійні різальні диски обох рядів прикріплені до базової рамі з можливістю регулювання кута атаки в межах 18°...28°, а різальна кромка дисків другого ряду виконана з загостренням з вигнутого боку. Таке конструктивне виконання агрегату дозволяє одержати потрібну глибину обробки на важких ґрунтах, в тому числі і на чорноземах. Оскільки виявлено, що заглиблювання дисків другого ряду доцільне, головним чином, при необхідності перемолочування твердих пожнивних залишків, пропонується їх виконання з гладкою, без виступів, різальною кромкою. При такому виконанні диски другого ряду не заглиблюються далі у грун т, а тільки роздрібнюють вже піднятий пласт. Це сприяє зменшенню навантажень на тягач та, тим самим, зменшенню енерговитрат агрегату, а також витрат на вироблення різальних дисків та підтримання їх у належному стані під час експлуатації. В той же час, при наявності на полі твердих пожнивних залишків, таких, як качани кукурудзи або капусти і т.п., доцільно різальну кромку дисків другого ряду оснастити виступами типу "ромашка", що підвищує роздрібнювальну здатність агрегату. При обробці полів невеликого розміру та/або наявності тягача порівняно невеликої потужності, коли ширина захвату може бути у межах 1,3...3,4м., охарактеризовану вище конструкцію доцільно оснастити вирівнюючою граблиною, виконаною у вигляді встановленої на базовій рамі, поза опорним катком, рейки, зі закріпленими на неї з фіксованим кроком, спрямованими донизу, штирями. Така модифікація агрегату може мати найбільший попит у власників невеликих господарств. При обробці полів великого розміру та наявності тягача порівняно великої потужності ширина захвату може бути підвищена в межах 2,8...6,5м. У такому випадку, при передпосівній обробці ґрунту, для підвищення інтенсивності подрібнення та рихлення ґрунту, в залежності від конкретних умов, конструкцію доцільно оснастити фіксованими додатковими робочими органами: додатковими опорними катками, встановленими в зоні переднього кінця базової рами, з можливістю регулювання їх положення за висотою; та/або вирівнюючий брус, який розташований поза рядами криволінійних різальних дисків; та/або батарею голчастих дисків, яка виконана у вигляді встановленого на базовій рамі поза вирівнюючим брусом поворотного навколо своєї осі стержня з закріпленими з фіксованим кроком на ньому в вертикальних площинах круговими плоскими дисками, вздовж контур у яких закріплені радіально спрямовані голки; та/або розпушуючими штирями, прикріпленими до базової рами з фіксованим кроком у поперечному напрямі та розташованими поза батареї голчастих дисків у одному або більше рядів у подовжньому напрямі. Згадані додаткові опорні катки, висота яких регулюється, окрім додаткового роздрібнення грудок ґрунту, дозволяють зручно регулювати потрібну глибину обробки. Крім того, завдяки збільшенню робочих органів агрегату, доцільно його оснастити колесами транспортного ходу, встановленими в задній зоні базової рами, та/або базову раму виконати з двох частин, які продовжують одна одну та приєднані одна до одної жорстко та знімно. Виявлено також, що оптимальним є розташування криволінійних дисків обох рядів під кутом до вертикалі, який дорівнює 15...25°, та з фіксованим кроком 250...360мм. Як у широкозахватній, так і в вузькозахватних модифікаціях доцільно задній опорний каток виконати у вигляді розташованих з фіксованим кроком округлих плоских дисків, до яких вздовж їх контур у прикріплені з фіксованим кроком подовжні елементи, причому в торцевих дисках розміщені вільні кінці півосей, другий кінець кожної з котрих опертий на опору кочення, встановлену на базовій рамі. Як підтверджено випробуваннями, таке виконання заднього опорного катку сприяє підвищенню ефективності роботи та строку його служби. Але при невеликій ширині захвату (1,4...3,4м), за проханням замовника, може бути застосована конструкція заднього опорного катку за прототипом. Суть винаходу пояснюється схематичним кресленням запропонованого агрегату, де на: фіг.1 - зображена широкозахватна модифікація, вид зверху; фіг.2 - те ж, вид збоку; фіг.3 - вузькозахватна модифікація, вид зверху; фіг.4 - те ж, вид збоку. Широкозахватна модифікація агрегату містить металеву базову раму 1, (див. фіг.1, 2) до якої за допомогою держаків 2 та пари фланців 3 (див. фіг.1) з отворами (не показані) закріплені криволінійні різальні диски 4 та 5, кожний з яких уявляє частин у сферичної поверхні. Один з пари фланців 3 жорстко прикріплений до держаку 4, а другий - до рами 1. Отвори дисків виконані вздовж кол одного діаметру та з однаковим кроком. Для фіксації потрібного положення у протилежні отвори фланців вставляється палець (не показаний). Диски розташовані у два, за напрямом пересування агрегату, ряди та з фіксованим кроком у поперечному напрямі.. Диски 4 першого ряду є дисками типу "ромашка", з фігурними виступами вздовж периметру, загостреними з увігнутого боку. Диски 5 другого ряду мають гладку, без виступів, різальну кромку, з загостренням вздовж її периметру з вигнутого боку. Диски встановлені під кутом атаки, який дорівнює 18...28°. Кути атаки дисків одного ряду орієнтовані по один бік, а другого ряду - по другий бік відносно вектору пересування агрегату. Диски обох рядів нахилені до вертикалі під кутом 15...25°. Оптимальні значення діаметру дисків обох рядів 500...650мм, кроку дисків у поперечному напрямі - 250..360мм. Поруч з робочою поверхнею кожного з дисків 4, 5 нерухомо встановлена пластинка 6 для очистки диску від залишків ґрунту в процесі роботи агрегату. Після рядів криволінійних різальних дисків 4, 5 до опорної рами 1 нерухомо прикріплений вирівнюючий брус 7, а за брусом 7 - батарея голчатих дисків 8. Остання має вигляд неприводного поворотного навколо своєї осі стержня, на якому з фіксованим кроком встановлені у вертикальних площинах кругові плоскі диски, вздовж контуру яких закріплені радіальне спрямовані голки. Поруч з дисками, для їх чистки в процесі роботи, встановлені пластинки 6. Поза батареї голчатих дисків 8 до рами 1 за допомогою гаковидних кронштейнів прикріплено один, або два, або три ряди розпушуючих штирів 9. За штирями 9 розміщений задній опорний каток 10, виконаний у вигляді розташованих з фіксованим кроком округлих плоских дисків, до яких вздовж їх контуру прикріплені з фіксованим кроком продовжні елементи у вигляді труб невеликого діаметру. У торцевих дисках розміщені вільні кінці півосей, другі кінці яких оперті на шарикопідшипники, розміщені на рамі 1. Висота положення катку 10 регулюється за допомогою гвинтового пристрою 11. При значній ширині захвату агрегату (3,2...6,5м) доцільно задній опорний каток, як і батарею голчастих дисків 8, виконати із двох частин, як показано на фіг.1. В задній кінцевій зоні рами 1 встановлені колеса 12 транспортного ходу, а в передній кінцевій зоні, перед першим рядом 5 криволінійних дисків, - пара додаткових передніх опорних катків 13, оснащених гвинтовими пристроями 11 для регулювання їх положення за висотою. На передньому кінці рами 1 встановлений приєднуючий пристрій 14. Опорна рама 1 виконана з двох частин, передньої 15 та задньої 16, яка утворює продовження частини 15. Обидві частини приєднані одна до одної жорстко та знімно, для зручності транспортування. У вузькозахватній модифікації (див. фіг.3, 4) криволінійні різальні диски обох рядів є дисками типу "ромашка". Різальна кромка дисків має загострення: з увігнутого боку - в дисках 4 першого ряду, з вигн утого боку - в дисках 17 другого ряду. Значення кутів атаки, кутів їх нахилу до вертикалі, діаметру та фіксованого кроку в поперечному напряму такі ж, як в широкозахватній модифікації. В пристрої для регулювання кута атаки один з пари отворів може бути виконаним у фланці, прикріпленому до держака різального диска, а другий - у пластині, прикріпленій до базової рами 1 (не позначені). Як і в широкозахватному варіанті, поруч з робочою поверхнею кожного з дисків 4 нерухомо встановлена пластинка 6 для очистки диску від залишків ґрунту в процесі роботи агрегату. На відміну від широкозахватної модифікації, поза другим рядом криволінійних дисків на базовій рамі послідовно встановлені задній опорний каток 18 та вирівнюючи граблина 19. Конструкція катка 18 може бути такою ж, як у широкозахватній модифікації. Але в деяких випадках, в залежності від конкретних умов, його доцільно виконати як у прототипі, а саме, у вигляді циліндру, у якого поверхня утворена розташованими з фіксованим кроком, паралельними осі циліндру, кутиками, а вісь у вигляді труби обпирається на підшипники (не показані). Вирівнююча граблина 19 виконана у вигляді встановленої на базовій рамі 1 рейки зі закріпленими з фіксованим кроком на неї штирями, орієнтованими донизу. Каток 18 та граблина 19 встановлені на базовій рамі 1 з можливістю регулювання їх положення за висотою за допомогою гвинтового пристрою 11. Широкозахватна модифікація агрегату (див. фіг.1, 2) працює наступним чином. При пересуванні по полю криволінійні різальні диски 4, 5 заглиблюються в ґрунт, подрібнюють його та вздовж увігн ути х поверхонь транспортують до їх верху. При контакті з пристроєм для очистки - пластинкою 6 ґрунт рівномірно сходить з поверхні диску і покриває пожнивні залишки. Вирівнюючий брус 7, яка розміщена за дисками 4, 5, вирівнює поверхню ґрунту, а слідуючи за брусом 7 голчаті диски 8 та розпушуючи штирі 9 сприяють інтенсивному подрібненню та рихленню ґрунту. Задній опорний каток 10 дозволяє не тільки зручно регулювати положення агрегату за висотою, але сприяють також додатковому подрібненню грудок в верхньому шарі ґрунту. Передній опорний каток 13 заважає надмірному заглибленню дисків першого ряду у ґрунт. Робота вузькозахватної модифікації відрізняється, головним чином, тим, що подрібнення, рихлення, вспушування та вирівнювання поверхні ґрунту поза криволінійними різальними дисками здійснюється вирівнюючою граблиною 19. На практиці, при вирішенні питання, яка модифікація агрегату має бути застосована в конкретному випадку, необхідно ураховува ти багато факторів: ступень важкості та насиченості водою ґрунту, наявність чи відсутність пожнивних залишків та їх ступень твердості, розміри поля для обробки, потужність наявного тягача і т.п. Крім того, широкозахватна модифікація у найбільшій мірі задовольняє умовам якісної передпосівної обробки ґрунту. Цілком можливо, що в багатьох випадках найбільш доцільним буде використання агрегату, в якому складові обох охарактеризованих вище модифікацій агрегату будуть скомбіновані якимось іншим шляхом, але у межах першого пункту формули винаходу.