Пристрій для подрібнення рослинних та стерньових залишків (мульчувальник)

Пристрій для подрібнення рослинних і стерньових залишків (мульчувальник), який містить раму з балками з розташованими на ній барабаном з робочими ножами і горизонтальною віссю обертання, механізм приводу барабана у обертання, який відрізняється тим, що має додатковий барабан з робочими ножами і горизонтальною 3 76049 4 площині, що проходить через вісь вала, з можлиємність і трудомісткість вирощування сільськогосвістю утворення в подовжній площині, що прохоподарських культур. дить через вісь вала, профілю грядок між їх найбіІншим недоліком відомого пристрою є низька льшими висотами. Для підвищення ефективності ефективність видалення рослинних і стерньових процесу дроблення ланки ланцюгів виконані з залишків. Цей недолік зумовлений тим, що робочі утворенням насічок і ріжучих кромок. Внаслідок ножі мають плоску форму. Внаслідок цього ножі цього пристрій має просту конструкцію, а елеменпроходять над ґрунтом практично у вертикальній ти (ланцюги), що дроблять володіють здатністю площині. У цій же площині (вертикальної) розтакопіювати профіль грядок і «демпфирувати» при шовуються і стеблини рослин. Тому ширина захозіткненні з каменями і іншими твердими предмеплення ножем стеблин рослин мінімальна. При тами [див. патент Росії №2192732 з класу А 01 D цьому частина рослин не буде попадати під ножі. 23/02, 33/02 опублікований 20.11.02р. в Бюл. Отже, видалення стеблин рослин з використанням №32]. відомого пристрою буде не повним. Основним недоліком відомого пристрою є обЩе одним недоліком відомого пристрою є нимеженість області його застосування, що зумовзька ефективність зрізання рослинних і стерньових лено конструкцією елементів, що дроблять. Воно залишків. Цей недолік зумовлений тим, що ріжучі призначене тільки для видалення картопляного, кромки робочих ножів не мають заточування. Отбурякового і іншого бадилля і не може забезпечиже, такі ножі не зрізають стеблини рослин, а збити дроблення стерньових залишків з довгими, навають їх ударом. Такий вплив на стеблини не завприклад, солом'яними, і могутніми, наприклад, жди ефективний. Наприклад, вологі або зелені кукурудзяними, стеблинами: ланцюги тільки лише стеблини володіють високою еластичністю і під будуть виривати з ґрунту стерньові залишки, заударом можуть просто пригинатися до землі, не лишаючи в ній кореневища, що не відповідає вивідриваючись від кореневої системи рослини, а могам очищення полів перед обробкою ґрунту. потім випрямляються. Це приводить до ще більНайбільш близьким за своєю сутністю і ефекшого зниження ефективність очищення ґрунту від ту, що досягається, і який приймається за проторослинних і стерньових залишків. тип, є пристрій для подрібнення рослинних і стерНаступним конструктивним недоліком відомоньових залишків (мульчувальник), який містить го пристрою є його низька ремонтопридатність, раму з розташованими на ній барабаном з робооскільки робочі ножі жорстко пов'язані (приварені) чими ножами і горизонтальною віссю обертання, до барабана. У разі вигину ножа, його необхідно механізм приводу барабана у обертання. При зрізати і на його місце приварити новий ніж. Такі цьому робочі ножі мають трапецевидну форму і роботи недоцільно, а часом, і неможливо (через розташовані під кутом до осі барабана. Робочі небезпеку пожежі) провести в польових умовах. ножі розташовані на створюючій барабана по гвиОскільки оперативна заміна ножів неможлива, то нтовій лінії з правої навивкою з кроком ¼ діаметра може виникнути ситуація при якій або гіршає якість барабана. Між основними робочими ножами розочищення ґрунту (у разі продовження експлуатації ташовані додаткові робочі ножі по гвинтовій лінії з пристрою), або необхідний вимушений простій для лівої навивкою, довжина яких становить ½ довжиремонту пристрою. ни основних робочих ножів. Основні і додаткові П'ятим недоліком відомого пристрою є низька робочі ножі нахилені в різні боки відносно подовжефективність використання самих робочих ножів. ньої осі вала під кутом 65-70°. Основні і додаткові Оскільки ніж жорстко пов'язаний з барабаном, то робочі ножі розташовані на барабані таким чином, використовується тільки одна його кромка, а друга що на другій половині довжини барабана вони кромка не може бути використана, оскільки розверозташовуються дзеркально [див. патент України рнути ніж іншим боком не представляється мож№20612 з класу А 01 В 33/00 опублікований ливим. 27.02.98р. в Бюл. №1]. І останнім, шостим недоліком відомого приОсновним недоліком відомого пристрою є те, строю є швидкий знос його робочих ножів, оскільки що при його використанні має місце низька ефекна їх ріжучих кромках відсутній який-небудь зміцтивність подрібнення рослинних і стерньових занюючий шар. лишків. Цей недолік пояснюється наступним. У У основу винаходу поставлена задача підвиконструкцію пристрою входить усього один баращення якості очищення ґрунту від рослинних і стебан з робочими ножами. При обертанні барабана, рньових залишків з одночасним розширенням техробочі ножі спочатку зрізають стеблини рослин, а нологічних можливостей пристрою за рахунок потім відкидають їх назад. З цієї причини стебло збільшення ширини захоплення і міри подрібнення не зазнає належного подрібнення, оскільки не шляхом подвійного їх дроблення зустрічспрямовавстигає попасти під наступні ножі (або під той же ними робочими органами, що обертаються. самий ніж). Тому на поверхні ґрунту залишаються Рішення поставленої задачі досягається тим, стеблини рослин великої довжини, які не тільки що пристрій для подрібнення рослинних і стерньозаважають подальшій обробці ґрунту, але і повівих залишків (мульчувальник), який містить раму з льно перегнивають, залишаючись на поверхні ґрурозташованими на ній барабаном з робочими нонту декілька років, нагромаджуючись з року в рік. жами і горизонтальною віссю обертання, механізм Все це приводить до засмічення ланів, утрудняє приводу барабана у обертання, забезпечений допроведення сільськогосподарських робіт або змудатковим барабаном з робочими ножами і горизошує провести додаткове подрібнення стеблин диснтальною віссю обертання, пов'язаним з першим ковими боронами, що, загалом, підвищує енергобарабаном за допомогою ланцюгової передачі, причому робочі ножі на першому барабані викона 5 76049 6 ні у вигляді Г-подібних знімних пластин, відігнена Там же, всередині рами 1, також в поперечночастина яких має зміцнення і двобічне заточуванму напрямі встановлений другий додатковий баня ріжучих кромок, а ножі на додатковому барабані рабан 6 з горизонтальною віссю обертання 7, на виконані у вигляді прямолінійних пластин із затозовнішній циліндричній поверхні якого встановлені чуванням і зміцненням ріжучих кромок або без шарнірне робочі плоскі ножі 8. Основне признатаких, при цьому, робочі ножі на першому барабачення робочих плоских ножів 8 полягає в подрібні прикріплені до нього нерухомо, а робочі ножі на ненні вже зрізаних стеблин рослин і стерньових додатковому барабані прикріплені до нього шарнізалишків. рно, а також, робочі ножі, які виконані у вигляді ГОбертання основного 2 і додаткового 6 бараподібних пластин мають внутрішню жорстку перебанів забезпечується ланцюговою передачею 9, мичку, зв'язуючу зігнені дільниці ножа між собою і, через конічний редуктор 10, який пов'язаний через крім того, на задній поперечній балці рами встанокарданний вал 11 з валом відбору потужності 12 влена гребінка, яка виконана у вигляді набору веенергонасиченого транспортного засобу (не покартикальних зігнених пластин, відстань між якими заний). При цьому зірочки 13 ланцюгової передачі відповідає максимально припустимому розміру 9 можуть мати як однакові, так і різний діаметр, подрібнених залишків рослинного походження. забезпечуючи або однакову, або різну швидкість Виконання робочих ножів у вигляді Г-подібних обертання основного 2 і додаткового 6 барабанів. пластин дозволяє ріжучу кромку розташовувати в Випробування дослідного зразка пристрою покагоризонтальній площині, та тим самим забезпечизали, що найбільш оптимальним співвідношенням ти максимальне захоплення стеблин рослин. діаметрів зірочок 13 є 1:1,5-2, тобто при обертанні Наявність перемички між зігненими дільницяосновного барабана 2 з швидкістю 1000об/хв, доми Г-подібних пластин дозволяє, з одного боку, датковий барабан 6 повинен обертатися з швидкідодати ножу додаткову жорсткість, а з іншою стю 1500-2000об/хв. Подальше збільшення швидзабезпечити гарантоване відкидання всіх зрізаних кості обертання додаткового барабана 6 стеблин рослин за барабан, назустріч ножам донедоцільне: якісних змін в подрібненні рослинної даткового барабана, що обертаються, де відбувамаси не спостерігається, а знос частин, що оберється їх подрібнення до прийнятного розміру. таються, зростає, що знижує ресурс роботи приНаявність гребінки на задній поперечній балці строю загалом. рами пристрою дозволяє збирати всі неподрібнені На задній поперечній балці 14 рами 1 встанозалишки і автоматично повертати їх в зону обервлена гребінка 15, яка виконана у вигляді набору тання барабанів для повторного дроблення до вертикальних зігнених металевих пластин, відснеобхідної фракції. тань між якими відповідає максимально допустиНаявність на першому барабані робочих номому розміру подрібнених залишків рослинного жів, виконаних у вигляді Г-подібних пластин з пепоходження. Гребінка 15 наближена до додатковоремичками, наявність в пристрої додаткового баго барабана 6 настільки, що плоскі ножі 8 прохорабана з ножами, а також гребінки, в сукупності, дять через зазори між вертикальних зігнених мезабезпечує видалення абсолютно всіх наземних талевих пластин гребінки 15. Якщо рослинні і частин рослин і стерньових залишків, гарантовастерньові залишки подрібнені в достатній мірі, то ного їх подрібнення і рівномірний розподіл по повони вільно проходять крізь пластини гребінки 15, верхні ґрунту, тобто, пристрій, що пропонується, а якщо ні - то вони застряють в гребінці 15, звідки забезпечує повне мульчування біомаси при підговитягуються плоскими ножами 8 і проходять податовці ґрунту під подальшу обробку. льше повторне подрібнення до заданого розміру. Сутність винаходу пояснюється ілюстрованим Конструктивно перший барабан 2 виконаний матеріалом, на якому зображене наступне: Фіг.1 таким чином. До зовнішньої циліндричної поверхні схема запропонованого пристрою для подрібнення першого барабана 2 жорстко прикріплені, наприрослинних і стерньових залишків (мульчувальник), клад, приварені фланці 4. На кожному фланці 4 є вигляд зверху; Фіг.2 - конструкція фланця першого чотири радіальних пази 16, причому два пази 16 барабану для кріплення Г-подібних ножів, загальвиконані на одному боку, в два - на протилежному ний вигляд; Фіг.3 - схема запропонованого прибоку. На кожному боці фланця 4 пази 16 розташострою для подрібнення рослинних і стерньових вані діаметрально. У цих пазах 16 є різьбові отвозалишків (мульчувальник), вигляд збоку в розрізі. ри 17. У пази 16 встановлюються Г-подібні ножі 5 Одинарними стрілками показаний напрям обертаким чином, щоб зігнена частина Г-подібного нотання барабанів, подвійний - напрям рушення прижа 5 була звернена до фланця 4. Г-подібні ножі 5 строю; Фіг.4 - загальний вигляд Г-подібного ножа; закріпляються в пазах 16 за допомогою болтів 18. Фіг.5 - прямолінійний ніж додаткового барабана, Таким чином, на фланці 4 закріпляється чотири Гвигляд з торця; Фіг.6 - те ж саме, вигляд в плоподібних ножі 5, зігнені дільниці, яких звернені щині. один до одного. Таке розташування Г-подібних Запропонований пристрій для подрібнення роножів 5 дозволяє повністю перекрити дільницю слинних і стерньових залишків (мульчувальник) поля, що обробляється, виключаючи перепустку містить раму 1, всередині якої в поперечному нарослин і стерньових залишків. Завдяки тому, що Гпрямі встановлений перший барабан 2 з горизонподібні ножі 5 закріплені за допомогою болтів 18, тальною віссю обертання 3, на зовнішній циліндїх легко видаляти, замінювати і переставляти якщо ричній поверхні якого закріплені на фланцях 4 в цьому виникає необхідність. робочі Г-подібні ножі 5. Основне призначення роКонструктивно додатковий барабан 6 виконабочих Г-подібних ножів 5 полягає в зрізанні стебний таким чином. До зовнішньої циліндричної полин рослин і стерньових залишків. верхні додаткового барабана 6 жорстко прикріпле 7 76049 8 ні, наприклад, приварені провушини 19. До цих бан 6. Зрізані рослинні і стерньові залишки попапровушин 19, за допомогою шпильок 20, прикріпдають під плоскі ножі 8, які обертаються назустріч і лені плоскі ножі 8. Плоскі ножі 8 можуть вільно які їх розрубують на дрібні шматочки. Дрібні шмаобертатися відносно шпильок 20. При обертанні точки, вже біомаси, далі попадають в гребінку 15, додаткового барабана 6, плоскі ножі 8, під дією яка затримує великі фракції рослин. Завдяки тому, відцентрових сил розташовуються радіально. Защо плоскі ножі 8 заходять між пластинами гребінки вдяки тому, що плоскі ножі 8 закріплені за допомо15, вони витягують великі фракції рослин і знову гою шпильок 20, їх легко видаляти, замінювати і впливають на них ударним навантаженням, подріпереставляти в цьому виникає необхідність. бнюючи їх до необхідних розмірів. Кількість ножів в кожному перетині першого 2 і При зносі ріжучих кромок 22 і 25 Г-подібних 5 і додаткового 6 барабанів може бути різною. плоских 8 ножів відповідно, ці ножі переустановКонструктивно Г-подібні ножі 5 виконані у вилюють іншим боком і експлуатують далі, до повногляді металевих зігнених пластин. На вертикальній го зносу ножів. Це можливе завдяки тому, що на дільниці зігненої пластини є отвори 21 для кріпкожному Г-подібному 5 і плоскому 8 ножі є по дві лення Г-подібного ножа 5 до фланця 4. Горизонзаточені ріжучі кромки. тальна дільниця зігненої пластини має загострені Істотна відмінність об'єкта винаходу, що заявріжучі кромки 22 і безпосередньо взаємодіє з росляється від раніше відомих, полягає в тому, що линними і стерньовими залишками. Наявність гопристрій для подрібнення рослинних і стерньових ризонтальної дільниці зігненої пластини дозволяє залишків (мульчувальник) оснащений додатковим забезпечити максимальне захоплення стеблин барабаном, забезпечений гребінкою, а на кожному рослин при їх зрізанні. Між вертикальною і горизобарабані використані різні типи ножів і різні типи їх нтальною дільницями зігненої пластини закріплекріплення: на першому барабані - Г-подібні зрізаюна, наприклад, приварена, перемичка 23. Наявчі ножі, а на додатковому - подрібнюючі плоскі ноність перемички 23 між зігненими дільницями жі. Вказані відмінності, в сукупності, дозволяють пластин дозволяє, з одного боку, додати Готримати новий принцип подрібнення рослинних і подібному ножу 5 додаткову жорсткість, а з іншою стерньових залишків: перші (по ходу рушення при- забезпечити гарантоване відкидання всіх зрізастрою) ножі тільки зрізають рослини і відкидають їх них стеблин рослин за перший барабан 2, назуна другі ножі, які тільки їх розрізають на дрібні часстріч плоским ножам 8 додаткового барабана 6, де тини, а гребінка контролює якість подрібнення біовідбувається їх подрібнення до необхідного розмаси, не пропускаючи великі фракції. Жоден з віміру. домих пристроїв не може володіти зазначеними Конструктивно плоскі ножі 8 виконані у вигляді властивостями оскільки містять або усього один металевих плоских пластин. На одному кінці пласгоризонтальний барабан в ріжучими ножами, що тини є крізний отвір 24 для проходу шпильки 20 не дозволяє багато разів впливати на рослинні і для кріплення плоского ножа 8 до провушини 19. стерньові залишки, отже, не вдається розрізати Плоскі ножі 8 також мають загострені ріжучі кромки біомасу на дрібні фракції, або мають ланцюгові 25 і крайову крапкову наплавку 26 з зносостійкого робочі органи, які, в суті, не дозволяють розрізати матеріалу. Наплавка 26 забезпечує підвищення рослини, а тільки лише їх збивати або висмикуваміцності і зносостійкості плоских ножів 8. ти. При використанні відомих пристроїв, розміри Аналогічна крайова крапкова наплавка з зночастин видалених і стерньових залишків залишасостійкого матеріалу є і на ріжучих кромках 22 Гються настільки великими (солому взагалі не розподібних ножів 5. різають), що вони перегнивають протягом 3-4 роВертикальні зігнені пластини гребінки 15 також ків, нагромаджуючись з року в рік і можуть мати загострені ріжучі кромки і зміцнюючу перешкоджаючи здійсненню польових робіт, норнаплавку. мальній експлуатації іншої сільськогосподарської Запропонований пристрій може бути виконатехніки, особливо посівним агрегатам. ний навісним і утримуватися в необхідному полоДо технічних переваг запропонованого технічженні гідросистемою енергонасиченого транспорного рішення, в порівнянні з прототипом, можна тного засобу або причіпним. У останньому варіанті віднести наступне: виконання, раму 1 оснащують опорними колесами - висока ефективність видалення рослинних і з можливістю їх регулювання по висоті. стерньових залишків за рахунок того, що зігнені Подальша сутність винаходу пояснюється спігоризонтальні дільниці Г-подібних ножів повністю льно з принципом роботи запропонованого приперекривають дільницю поля, що обробляється, строю для подрібнення рослинних і стерньових по всій ширині захоплення; залишків (мульчувальника). - висока ефективність подрібнення рослинних і Після включення приводу обертання, перший стерньових залишків за рахунок наявність додат2 і додатковий 6 барабани починають обертатися кового барабана з плоскими ножами; в одну і ту ж сторону, але з різною швидкістю. Од- розширення технологічних можливостей з-за ночасно з включенням приводу обертання, приавтоматичного контролю розмірів подрібнених стрій починають переміщувати по дільниці поля, часток рослинних і стерньових залишків гребінкою; що обробляється, за допомогою енергонасиченого - збільшення терміну експлуатації за рахунок транспортного засобу. наявності двох ріжучих кромок на кожному ножі і При цьому Г-подібні ножі 5 першого барабана зносостійких зміцнюючих наплавок на ріжучих 2, що обертаються, зрізають рослинні і стерньові кромках робочих органів (ножах); залишки ріжучими кромками 22 і за допомогою перемички 23 відкидають їх на додатковий бара 9 76049 10 - висока ремонтопридатність за рахунок модувіднести високу якість очищення полів за рахунок льності конструкції і за рахунок того, що всі ножі подрібнення рослинних і стерньових залишків на виконані знімними; досить дрібні фракції, що сприяє прискореному їх - відсутність другого приводу для обертання розкладанню в ґрунті (за один зимовий сезон), тим додаткового барабана за рахунок використання самим, збільшуючи родючість сільськогосподарсьланцюгової передачі; ких угідь. - простота виготовлення і експлуатації: в консЕкономічний ефект від впровадження винахотрукції відсутні які-небудь вузли або деталі, що ду, в порівнянні з використанням прототипу, отривимагають спеціального обладнання або високої мують за рахунок зниження вартості пристрою, кваліфікації для виготовлення. підвищення врожайності сільськогосподарських До соціальних переваг запропонованого технікультур, економії коштів і часу на очищення полів чного рішення, в порівнянні з прототипом, можна від рослинних і стерньових залишків. 11 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 76049 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601