Робочий орган грунтооброблювальної машини

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а более конкретно к машинам для обработки почвы. Известна почвообрабатывающая фреза, содержащая смонтированный на раме фрезбарабан с защитным кожухом, имеющим неподвижную часть и размещенный позади нее выравниватель, выполненный в виде шарнирно присоединенных к неподвижной части кожуха боковин с последовательно установленными на них поперечными планками, каждая из которых расположена ниже предыдущей и с наклоном в направлении перемещения, при этом каждая планка выравнивателя присоединена к боковинам шарнирно, установлена с перекрытием по горизонтали относительно последующей планки и сопряжена с последней по ее верхней кромке, кроме того, планки кинематически связаны между собой с возможностью образования зазора (А.с. СССР №1771550, кл. A01B33/08, 1990). Недостатком такой фрезы является наличие жесткого крепления ножей к диску, что не позволяет достичь необходимого качества рыхления различных по механическому составу почв. Известна также почвофреза с вертикальной осью вращения и по крайней мере, с двумя роторами, включающими рабочие элементы, прикрепленные посредством кронштейна к вертикальному валу и расположенные равномерно на равном расстоянии от него и под углом к нему, при этом оси соседних роторов расположены между собой на расстоянии J, определяемом из соотношения где R - длина оси вращения до верхней точки рабочей части рабочего элемента; K = 0,15 - 0,35 - коэффициент между сопряженными поверхностями (А.с. СССР №1762770, кл. A01B33/06, 1990). Недостатком данной почвофрезы (рабочего органа почвообрабатывающей машины) является также наличие жесткого крепления ножей, позволяющее обеспечить необходимое количество рыхления различных по механическому составу почв, предохраняемость ножей от поломки при встрече с камнем. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому рабочему органу почвообрабатывающей машины является рабочий орган фрезерного культиватора КФ-5,4, содержащий вал с дисками, на которых закреплены почвенные ножи. Привод вала осуществляется от мотоблока через редуктор, трансмиссионный вал, цепную передачу (Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. М.: Агропромиздат, 1989. - С.164). Это техническое решение позволяет произвести качественную обработку различных по механическому составу почв только в случае агрегатирования энергетическим средством, способным в широких пределах изменять поступательную скорость и частоту вращения рабочего органа, т.е. значение кинематического параметра ротационной машины. Однако такое агрегатирование существенно увеличивает энергозатраты на процесс культивации почвы, что следует отнести к недостаткам описанного рабочего органа. К недостаткам описанной конструкции следует отнести и наличие жесткого крепления почвенных ножей, что не предохраняет последние от поломки при встрече с камнем, а также невозможность самоочистки ножей от налипшей на них почвы и растительных остатков. Таким образом, анализ уровня техники показывает, что задачей является создание рабочего органа почвообрабатывающей машины, позволяющего обеспечить по агроправилам необходимое качество рыхления (комковатость) почв, возможность предохранения ножей от поломки при встрече с препятствием без существенных конструктивных усложнений, а также возможность самоочистки ножей. Поставленная задача решается следующим образом. В известном рабочем органе почвообрабатывающей машины, содержащим вал с установленным на нем диском, на котором закреплены почвенные ножи, согласно предлагаемому изобретению, диск выполняют с дугообразными прорезями, в которых попарно и оппозитно устанавливают пружины с фиксаторами на концах, при этом пружины каждой пары отделены друг от др уга шпеньком, размещенным на рабочей поверхности почвенного ножа и углубленным в дугообразную прорезь диска, а почвенные ножи устанавливают с возможностью качательного движения соответственно растяжению - сжатию пружин. На приведенных чертежах изображен схематично заявляемый рабочий орган почвообрабатывающей машины в различных возможных положениях ножей: оптимальном рабочем - фиг.1, вариант возможного рабочего положения - фиг.2 и в положении пружин максимально сжатых - фиг.3. Рабочий орган содержит приводной вал 1 с укрепленным на нем диском 2 с выполненными в диске дугообразными сквозными прорезями 3. В сквозных прорезях 3 размещены пружины сжатия 4 с фиксаторами 5. На поверхности диска 2 закреплены почвенные ножи 6 со шпеньками7, размещенными на нерабочей поверхности почвенных ножей и углубленных в дугообразные прорези 3 диска 2. На нерабочей поверхности почвенных ножей 6 выполнены сквозные продольные пазы 8, а на вертикальной оси диска 2 жестко закреплены направители 9, входящие в сквозные продольные пазы 8 почвенных ножей 6 и обеспечивающие надежность крепления последних на поверхности диска 2, а также возможность обеспечения движения качания. Для упрощения технологии изготовления рабочего органа и простоты конструкции фиксаторы 5 и направители 9 выполнены в виде болтов с прижимной гайкой и шайбой. Рабочий орган почвообрабатывающей машины работает следующим образом. При поступательном движении вперед почвообрабатывающей машины диск 2 начинает вращаться (на чертеже направление вращения указано стрелкой), почвенные ножи 6 заглубляются в почву и производят ее рыхление. Оптимизация работы рабочего органа достигается за счет регулирования положения почвенных ножей 6 посредством фиксаторов 5 в зависимости от предстоящих условий работы (типа почвы по механическому составу, включая показатели каменистости и влажности), а также от агротехнических требований (комковатости, водопрочности, структуры почвы и др.). Так, для обеспечения менее интенсивного разрушения почвы (крупной комковатости), фиксаторы 5 на тех концах пружины 4, которые не контактируют непосредственно с почвенными ножами 6, поджимают гайками фиксаторов, оставляя практически в максимально крайнем их положении в прорези 3 диска 2. В этом положении ударное воздействие на почву почвенного ножа 6 смягчается действием пружины 4. При выходе почвенных ножей 6 из почвы и далее после выхода за счет взаимодействия контактирующих непосредственно с почвенными ножами 6 фиксатора 5 и пружины 4 происходит качательное движение ножей 6 (вибрация), что позволяет очистить последние от налипшей почвы и растительных остатков. За счет этого же взаимодействия осуществляется и предохранение почвенных ножей 6 от поломок при встрече с камнями. При изменении условий работы или необходимости изменения показателя качества рыхления почвы, почвенные ножи 6 фиксируют гайками фиксаторов 5, изменяя перед началом работы степень сжатия пружин 4 и их смещение в прорези 3 в необходимую сторону (на фиг.2 показано одно из возможных положений почвенных ножей). Возможно и такое положение ножей 6 (фиг.3), когда пружины 4 сжаты максимально фиксаторами 5. В этом случае работа заявляемого рабочего органа почвообрабатывающей машины аналогична работе рабочего органа прототипа. Такое положение почвенных ножей 6 целесообразно при работе в специфических условиях: на тяжелых и не каменистых почвах. В почвообрабатывающих машинах обычно диски с почвенными ножами тиражируют, объединяя рабочий орган во фрезбарабан, вращение которого осуществляют как в одну, так и в другую стороны. Применение заявляемого рабочего органа почвообрабатывающей машины позволяет обеспечить необходимое по агроправилам качество рыхления, предохранить почвенные ножи от поломок при встрече с камнем без наличия предохранительной муфты на приводе, а также самоочищение ножей от налипшей почвы и растительных остатков.