Грунтообробне знаряддя для обробки грунтів у міжряддях і рядах просапних культур

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, конкретно к конструкциям гибких зубовых борон, предназначенных для поверхностной обработки почвы. В сельскохозяйственном производстве до настоящего времени не решена проблема обработки почвы в междурядьях и рядах сельскохозяйственных пропашных культур, посеянных и посаженных как на ровной поверхности, так и на гребнях специально подготовленной почвы, с целью разрушения поверхностной почвенной корки и уничтожения всходов сорняков. Разрушение почвенной корки необходимо производить для предотвращения поверхностного интенсивного испарения почвенной влаги, для улучшения аэрации почвы (газообмена) путем перфорирования ее поверхностного слоя, а также вычесывания из почвы сорняков, опережающих или отстающи х в росте или развитии культурные растения. Известная гибкая борона предназначена для сплошной поверхностной обработки почвы и не решает поставленную задачу поверхностной обработки почвы в междурядьях, а при необходимости и в рядах пропашных сельскохозяйственных культур, например, на заплывчатых почвах после полива или осадков вслед за посевами, до всходов, после всходов, с учетом видовой и сортовой агротехники культур, в частности в агрегате с пропашным культиватором. Технической задачей изобретения является создание почвообрабатывающего орудия для междурядной обработки почвы с изменяющейся шириной захвата и стрелой прогиба цепного модуля. Техническим результатом является обеспечение поверхностной обработки почвы в междурядьях и рядах пропашных сельскохозяйственных культур с учетом видового и сортового состава растений и назначения обработки почвы. Поставленная задача решена тем, что в почвообрабатывающем орудии, содержащим раму и соединенный с нею с возможностью вращения цепной модуль с рыхлящими зубьями на его звеньях, рама выполнена в виде вертикального бруса прямоугольного сечения и прикрепленных к нему жестко грядилей в виде плоских рессор. Зубья на цепном модуле выполнены V-образно и в одном из вариантов имеют равную длину, а в др угом - переменную длину, уменьшающуюся от центра модуля к его концам. Концы модуля соединены с осями, установленными в металлографитовых втулках, имеющими торцевую контактную поверхность для взаимодействия с упомянутыми втулками. Втулки снаружи закрыты кожухами обтекаемой формы, и со стороны модуля пылезащитными шайбами подпружиненными. На фиг,1а,и показано почвообрабатывающее орудие, в двух проекциях; на фиг.2 - то же, с прогибом цепного модуля; на фиг.3 -место I на фиг.1 (показано соединение распорной штанги с грядилями); на фиг.4 разрез по А-А на фиг 3; фиг.5 - место II на фиг.1 (показано прикрепление цепного модуля к грядилю); на фиг.6 - разрез по Б-Б на фиг.5 (показано прикрепление рыхлящих з убьев к звену цепного модуля); фиг.7 - разрез по В-В на фиг.5 (показано соединение оси с полузвеном цепного модуля); на фиг.8 - фрагмент цепного модуля; на фиг. 9 - схема групповой установки почвообрабатывающих орудий на раме культиватора при бороновании ровной поверхности почвы; на фиг.10 - то же, при бороновании гребнистой почвы; на фиг.11 -то же, вид сверху; на фиг. 12 - модуль обороны с равновеликими по длине зубьями; на фиг.13 - разрез по Г-Г на фиг.12; на фиг.14 -то же, с равновеликими по длине зубьями; на фиг,15 - разрез по Д-Д на фиг.14. Почвообрабатывающее орудие содержит навешиваемую на культиватор раму 1 и соединенный с нею концами цепной зубовой модуль 2 бороны. Рама состоит из прямоугольного в сечении вертикального бруса 3 (для соединения его со штатным прямоугольным отверстием -держателем центрального или выдвижные гнезд секции шарнирно связанной с рамой культиватора) и жестко присоединенных к нему болтами 4 двух грядилей 5, выполненных в виде плоских продольных рессор, отогнутых в противоположные стороны в горизонтальной плоскости. Грядели соединены в средней части распорной штангой 6, имеющей на концах разнонаправленные винтовые нарезки, входящие в резьбовые втулки 7 грядилей, а в середине штанги образован шестигранник для вращения штанги. Каждая втулка на внешней части снабжена упорным выступом 9 для опоры втулки на грядель снаружи, а на противоположном конце каждая втулка снабжена подвижным на резьбе упором 9а для принудительного распирания гряделей и регулирования амплитуды и частоты поперечного колебания рессор и лыской 10 для входа в прямоугольный пас 11 на каждой гряделе. Лыски служат для предотвращения поворачивая втулок при вращении штанги. На концах гряделей в металло-графитовых подшипниках 12 скольжения установлены оси 13 с головками 14, имеющими торцевые контактные поверхности 15 для взаимодействия с торцевыми поверхностями подшипников. Подшипники с обеих сторон закрыты пылезащитными шайбами 16 и колпаками 17. На квадратном хвостовике 18 каждой оси жестко закреплено полузвено 19 цепи, а между ними и шайбой 16 установлена пружина 20 сжатия для создания усилия трения головки оси и торцевой поверхности подшипника и прижатия пылезащитной шайбы к гряделю. К каждому полузвену присоединены крайние звенья 21 цепного модуля. К звеньям жестко присоединены V-об-разные рыхлящие зубья 22, соединенные вершинами между собой, а стержнями со звеньями цепного модуля. В зависимости от обработки почвы на ровных или имеющих гребни участках почвы модули устанавливаются на почвообрабатывающем орудии с равновеликими по длине зубьями (фиг.9) или переменной величины с уменьшающейся длиной зубьев 23 (фиг. 10 и 14) от центра модуля к гряделям. Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. Перед работой в зависимости от агротехники обработки, состояния поверхностного слоя и характера засоренности почвы, вращением штанги 6 за шестигранник 8, производят регулировку степени натяжения цепного модуля 2 (при максимальном захвате Iмах) или устанавливают расчетн ую величину прогиба (при минимальном захвате Iмин)· До начала вращения штанги вращением подвижного упора 9а устанавливается расчетный зазор (свободный ход) грядели 5 между упорами 9 и 9а, обеспечивающий расчетную вибрацию (колебание) гряделя в горизонтальной плоскости (по принципу камертона), обеспечивающий дополнительное воздействие зубьев модуля на почву. При этом при большом зазоре частота колебаний рессоры незначительная, а амплитуда максимально велика при минимальном расстоянии амплитуда колебаний уменьшится, а частота колебаний увеличится. В этом случае работает все плечо рессоры. Если подвижным упором 9а полностью убрать зазор, отключается от работы верхняя часть рессоры. В этом случае формируется высокочастотное колебание рессоры на участке от упоров 9, 9а до места крепления модуля, рессора имеет высокую упругость. Максимальный захват почвообрабатывающего орудия устанавливают для разрушения почвенной корки перфорированием поверхности перекатывающим модулем, развернутым по фронту. Минимальный захват устанавливают при необходимости разрушения корки, комьев и вычесывания сорной растительности. Для достижения поставленной цели по ширине захвата и качеству обработки модуля могут быть сменными с различной длиной. Для обработки почвы грядели 5 опускают (при опускании рамы культиватора) до контакта цепного модуля 2 с почвой. Расчетная глубина обработки почвы устанавливается перемещением бруса 3 по вертикали в штатном гнезде культиватора. При движении орудия, в результате контакта рыхлящих з убьев 22 с почвой, модуль вращается с подтормаживанием в результате трения торцевых поверхностей подшипников скольжения 12 с поверхностью головок 14 осей 13. Величина подтормаживания зависит от жесткости пружины 20 при работе орудия с минимальным захватом и величине натяжения модуля распорной штангой 6, при работе с максимальным захватом. В результате подтормаживания и вибрации (осевого знакопеременного смещения) модуля рыхлящие зубья прокалывают почву на расчетную глубину за счет массы модуля и высокочастотной вибрации зубьев подобно сердечнику отбойного молотка. При этом знакопеременное натяжение модуля обеспечивает не только погружение зубьев в почву вниз по профилю, но и смещение корки под углом к оси движения орудия, В результате корка почвы разрушается и создаются оптимальные условия аэрации корнеобитаемого слоя. Вибрация модуля уменьшает энергоемкость орудия. Вариант работы с развернутым, напряженным модулем по фронту движения есть эффективный прием обработки поверхности почвы не только в междурядьях, но и в рядах пропашных культур до появления всходов, в период всходов и по всходам. Перемещение рабочего органа в зону рядов достигается путем перестановки бруса 3 в штатные гнезда выдвижных секций пропашного культиватора, а также путем увеличения ширины захвата орудия через распорную штангу и, при необходимости, заменой модуля большим по длине. При работе с минимальным захватом и минимальным притормаживанием модуля с максимальным зазором между упорами и рессорой, последний прогибается, совершает низкочастотное колебание с большой амплитудой, почвенная корка и комья разрушаются, сорняки вычесываются из почвы под воздействием на зубья массы модуля и его низкочастотного колебания. Для междурядной обработки почвы в посевах и посадках, размещенных на почвенных гребнях, на раме устанавливают модуль с зубьями 23, короткие зубья которого, расположены в сторону защитных зон растений. Короткие зубья по профилю откоса борозды обрабатывают склоны, а длинные зубья рыхлят почву на большую глубину в середине междурядья. Короткие зубья не только рыхлят, но и стесывают поверхность почвы, что объяснимо разным диаметром окружности больших и малых зубьев при проходе в единицу времени одного и того же отрезка пути. Это главное.