Комбінований фрезерний культиватор-подрібнювач рослинних залишків грубостеблових культур

Корисна модель відноситься до сільськогосподарської техніки, зокрема до машин з ротаційними робочими органами із горизонтальною віссю обертання. Відома ґрунтообробна машина, робочий орган якої складається з стійки із рихлячим елементом, розташований спереду стійки і закріплений до них направляючий елемент у вигляді круглого стержня з пластиною, робоча кромка якого нахилена до напрямку руху [авторське свідоцтво СРСР №1523064, кл. А 01В 35/26, 1989]. Під час роботи даного культиватора із цим робочим органом підрізаний рихлячим елементом шар грунту із рослинними залишками потрапляє на робочу поверхню направляючого стержня. При подальшому переміщенні підрізаного шару по похилій поверхні направляючого стержня рослинні залишки звільняються від грунту і призупиняють свій рух під дією на них сили опору від тертя і підйому. В результаті рослинні залишки накопичуються на стійці та забивають робочий орган і підрамний простір, що погіршує якість обробітку грунту і підвищує тяговий опір культиватора. Причому, сила опору грунту, яка діє на направляючий елемент, передається на стійку, що збільшує на неї навантаження і може привести до її поломки, а отже і до зниження надійності культиватора під час роботи. Крім того, звільнення грунту від рослинних залишків направляючим елементом приведеного робочого органу призводить до втрати з грунту органічних речовин. Відомі також конструкції дискових машин, робочими органами яких є сферичні диски, об'єднані в секції [Войтюк Д.Г., Гаврилюк Г.Р. Сільськогосподарські машини. - К.: Урожай, 1994.]. Дискування відбувається за рахунок розташування дисків під кутом атаки до напрямку руху машини. Недоліком вказаних знарядь при виконанні післязбирального обробітку ґрунту є мала ефективність подрібнення рослинних залишків за один прохід і, як наслідок низька ступінь перемішування їх з ґрунтом, що важливо при подальшому використанні поля. Відомі фрезерні машини, що включають робочий орган з вертикальною віссю обертання [Авторське свідоцтво СССР №473488, кл.А 01 В 33/06, 1972]. Однак вони не забезпечують необхідної якості обробітку грунту та мають великі енерговитрати. Відома фрезерна машина, що складається з розміщених поперек напрямку її руху обертаючих навколо вертикальних осей роторів з розрихлювачами [Патент Англії №1552971, кл.А 1 В, 1979]. Недоліком цієї машини є те, що при обробітку ґрунту, засміченого кореневими та листостебловими залишками, вона недостатньо їх подрібнює та забивається ними. Відома близька за призначенням комбінована машина, яка включає активні і пасивні робочі органи. Основним робочим органом служить фрезерний барабан з двоярусним розміщенням ножів. Фрезерний барабан складається з вала, на якому встановлені диски з Г-подібними ножами. Фрезерні робочі органи подрібнюють пожнивні залишки і грунт першим і другим ярусами, поступово збільшуючи глибину обробітку. Потім рухаються плоскорізальні лапи, які подрібнюють пласт в третьому ярусі на більшу глибину. Голчаста борона, яка рухається ззаду, додатково розпушує грунт, вирівнює поверхню і ущільнює верхній шар [Листопад Д.Н. та ін. Фрезерні ґрунтообробні машини/ Д.Н. Листопад, М.П. Лювасенко.- К.: Урожай, 1985]. Недоліком даної машини є висока енергомісткість агрегату, тому що фрезерний барабан працює по всій ширині захвату. Відстань між дисками збільшена для досягнення поярусного обробітку без забивання барабана, однак це призводить до збільшення відігнутої частини ножа, що в свою чергу спричиняє збільшення навантаження і внутрішніх напружень ножів та ставить підвищені вимоги до їх виготовлення. Близьким по конструкції до корисної моделі є культиватор-гребнеутворювач фрезерний, що складається з рами, на якій змонтовані робочі органи - фрезерні секції і окучники [Рекомендации по применению фрезерных культиваторов в овощеводстве/ Т.А. Тихоиова.-К.:.Колос, 1980]. Культиватор за один прохід виконує профілювання ґрунту, фрезерування його поверхні і рядкове внесення добрив при передпосівному обробітку. Недоліком вказаної конструкції культиватора-гребнеутворювача є невідповідність вимог, які ставляться до основного обробітку ґрунту. Після проходження агрегату залишається гребениста поверхня поля, що погіршує подальший обробіток ґрунту, а також обробіток в міжряддях вимагає додаткових витрат енергії. Крім того, при основному обробітку рядкове внесення добрив недоцільно. Як прототип прийнято машину за патентом №29342 А 01 В 33/00, 2008, що містить раму, на якій змонтовано фрезерні секції, розподільники та вирівнювальні щитки. Дана конструкція машини забезпечує ефективне використання поєднаних активних і пасивних робочих органів для обробітку грунту після збирання грубо стеблових культур за один прохід. При цьому залишається помітний недолік - згорнена маса рослинних залишків недостатньо підготовлена до подрібнення фрезерними секціями. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення машини для обробітку поля після збирання грубостеблових культур шляхом поєднання пасивних розподільників, що працюють у зонах міжрядь, з фрезерними секціями в зонах рядків, що дозволяє забезпечити якісне подрібнення і загортання рослинних залишків по всьому фронту ширини захвату за один прохід агрегату; ефективне використання енергії, що витрачається на привод фрезерних барабанів, а тим самим досягти можливості збільшення ширини захвату агрегата та його продуктивності; залишити вирівняну і чисту від рослинних залишків поверхню поля, підготовлену під сівбу іншої культури. Поставлена задача досягається тим, що у комбінованому фрезерному культиваторі-подрібнювачі рослинних залишків грубостеблових культур, що містить раму, змонтовано фрезерні секції, розподільники, плоскі дискові ножі, прикочувальні котки, притискні лижі та вирівнювальні щитки. Активні робочі органи розміщені лише на окремих ділянках - в зонах подрібнення (по рядках посіву). Подрібнення залишків по всьому фронту ширини захопленню досягається за допомогою розподільників, які спрямовують стебла і інші рослинні залишки, що залишились в міжряддях, в зони подрібнення. Для трамбування та ущільнення рослинних залишків позаду розподільників по рядках посіву встановлені прикочувальні котки. Для надійного захоплення, отримання листостеблової маси, притискання до грунту та кращого подання згорнених рослинних залишків на робочі секції фрезерних барабанів, позаду прикочувальних котків по рядках посіву змонтовані притискні лижі. Для запобігання забиванню розподільників встановлені плоскі дискові ножі. Завдяки тому, що подрібнення відбувається лише в зонах рядків, енергія на фрезерування використовується ефективно (не використовується на обробіток ґрунту в міжряддях). Вирівнювання поверхні поля досягається спрямуванням ґрунту фрезерними секціями по різні боки за допомогою ребер вирівнювальних щитків. Запропоноване нами технічне рішення пояснюється ілюстраціями: Фіг.1 - комбінований фрезерний культиватор-подрібнювач рослинних залишків грубо стеблових культур, вигляд збоку; Фіг.2 - вигляд зверху; Фіг.3 принцип роботи комбінованого фрезерного подрібнювана. Комбінований фрезерний культиватор-подрібнювач рослинних залишків гру бо стеблових культур містить раму 1, на якій розташовані розподільники 2, фрезерні секції 3, плоскі дискові ножі 4, вирівнювальні щитки 5, прикочувальні котки 9 та притискні лижі 10. Фрезерні секції 3 включають приводи 6, фрезерні барабани з Г-подібними ножами 7 та вирівнювальні щитки 5. Розподільники 2 - це розпушувальні лапи з напрямними крилами, які розташовуються перед фрезерними секціями в міжряддях. Попереду машини встановлені закріплені на рамі 1 опорні колеса 8. Працює комбінований фрезерний культиватор-подрібнювач таким чином. При переміщенні машини вздовж рядків поля після збирання грубо стеблових культур розподільники 2 рухаються в міжряддях, розпушуючи грунт і транспортуючи залишені після збирання стебла та інші рослинні залишки в зони подрібнення (до рядків), де вони подрібнюються ножами 7 фрезерних секцій 3 і перемішуються з грунтом. Забиванню розподільників 2 грубими рослинними залишками запобігають плоскі дискові ножі 4, що перерізують довгі стебла. Завдяки цьому рослинні залишки потрапляють тільки на бокові стінки напрямних крил розподільників 2, якими вони вільно переміщуються. Прикочувальні котки 9, що працюють по рядках посіву, втрамбовують та ущільнюють рослинні залишки, які були спрямовані розподільниками. Притискні лижі 10 надійно захоплюють рослинні залишки по рядках, стримують та притискають листостеблову масу до грунту, завдяки чому відбувається краще подання згорненої маси на робочі секції фрезерних барабанів. Фрезерні барабани працюють в зонах подрібнення. Грунт і рослинні залишки, які відкидаються ножами, вдаряються в кожухи фрезерних секцій 3 і за допомогою напрямних ребер вирівнювальних щитків 5 розподіляються по фронту руху агрегату, вирівнюючи поверхню поля. Таким чином, запропонована схема комбінованого фрезерного культиватора-подрібнювача рослинних залишків грубо стеблових культур зменшує енерговитрати на обробіток, що дозволяє поліпшити якість подрібнення і перемішування з грунтом рослинних залишків, збільшити ширину захвату агрегату, підвищити його продуктивність, сприяє надійній роботі машини.