Борона

1. Борона, що містить основну раму з двох поздовжніх та дво х поперечних балок з кронштейнами для кріплення конструктивних елементів, приєднані до рами передню та задню секції дисків, які закріплені на осях і об'єднані в батареї, при цьому вісь, на якій закріплена секція передніх дисків, а також вісь, на якій закріплена секція задніх дисків, виконані кожна у вигляді декількох окремих валів, які спільно об'єднані відповідними балками, що закріплені до основної рами і до яких приварені кронштейни, на які встановлені по дві поперечні планки, кожна з яких в трьох місцях закріплена малими п-подібними скобами, прикріплений до кожного диска пристрій площинної форми для очищення диска від ґрунту, який прикріплений також до окремої стійки, кожна з яких закріплена до поперечних планок за допомогою болтів, які проходять в великих П-подібних скобах, що обхоплюють та затискають стійку пристрою для очищення диска, колісну підвіску, що містить колеса, закріплені на осях, вісь, яка прикріплена до основної рами, гідросистему з гідроциліндрами, причіпний механізм для її приєднання до енергетичного засобу, закріплені на осях декілька котків, по всій довжині кожного з яких на крайніх дисках та середніх кільцях закріплені робочі органи котків у вигляді виступаючих металевих ребер, кожне з яких U 2 UA 1 3 35117 ня сферичного диску та суміжних з ним котушок, що покращує якість роботи та надійність конструкції борони. Але таке технічне рішення не дозволяє в значній мірі поліпшити технічні характеристики борони, поширити її технічні можливості, а саме поширити ширину захвата борони, можливості маневрування в процесі обробки ґрунту, а також значно поліпшити якість обробки ґрунтів. Відома також борона, яка містить основну раму з двох поздовжніх та двох поперечних балок з кронштейнами для кріплення конструктивних елементів, приєднані до рами передню та задню секції дисків, які закріплені на осях і мають внутрішнє сферичне заглиблення з протилежним розташуванням сферичності, колісну підвіску, що містить раму колісної підвіски, колеса, закріплені на осях, та вісь, яка прикріплена до основної рами, гідросистему, причіпний механізм для її приєднання до енергетичного засобу, котки на осях [Деклараційний патент України на корисну модель №26056, м. кл. А 01 В 7/00, публ. 27.08.2007 [2]]. Таке рішення дозволяє здійснювати технологічний процес дискування з розпушенням нижнього шару ґр унту на значну глибину за один прохід знаряддя, без виносу нижнього вологого шару на поверхню поля і без утворення ущільненої сегментоподібної у поперечному перерізі підошви, що покращує водноповітряний режим в обробленому шарі ґрунту після виконання технологічного процесу його дискування. Але ця конструкція також не дозволяє в значній мірі поліпшити технічні характеристики борони, поширити її технічні можливості, а саме поширити ширину захвата борони, можливості маневрування в процесі обробки ґрунту, а також поліпшити якість обробки ґрунтів. Найбільш близькою до запропонованого рішення є борона, яка містить основну раму з двох поздовжніх та дво х поперечних балок з кронштейнами для кріплення конструктивних елементів, приєднані до рами передню та задню секції дисків, які закріплені на осях і об'єднані в батареї, при цьому вісь, на якій закріплена секція передніх дисків, а також вісь, на якій закріплена секція задніх дисків, виконані кожна у вигляді декількох окремих валів, які спільно об'єднані відповідними балками, що закріплені до основної рами і до яких приварені кронштейни, на які встановлені по дві поперечні планки, кожна з яких в трьох місцях закріплена малими п-виглядовими скобами, прикріплений до кожного диску пристрій площинної форми для очищення диску від ґрунту, який прикріплений також до окремої стійки, кожна з яких закріплена до поперечних планок за допомогою болтів, які проходять в великих П-виглядових скобах, що обхвачують та затискають стійку пристрою для очищення диску, колісну підвіску, що містить колеса, закріплені на осях, вісь, яка прикріплена до основної рами, гідросистему з гідроциліндрами, причіпний механізм для її приєднання до енергетичного засобу, закріплені на осях декілька котків, по всій довжині кожного з яких на крайніх дисках та середніх кільцях закріплені робочі органи котків у вигляді виступаючих металевих ребер, кожне з яких закріплено на відповідному котку під кутом до напряму руху борони [Деклараційний патент України 4 на корисну модель №32493, м. кл. А 01 В 7/00, публ. 12.05.2008, бюл. №9 [3]]. Ця конструкція дозволяє вирішити питання комплексного поліпшення технічних характеристик борони, а також покращення зручності та економічності виготовлення, монтажу та поточного технічного обслуговування конструкції, крім того - значного підвищення якості обробки ґрунтів різного механічного складу. Але це технічне рішення має резерв для удосконалення, яке дозволило б ще поліпшити технічні характеристики борони, поширити її технічні можливості, а саме - поширити ширину захвата борони, можливості маневрування в процесі обробки ґрунту, а також поліпшити якість обробки ґрунтів, крім того - поширити асортимент вітчизняних борін із серії дискових борін. В основу корисної моделі поставлено завдання створення корисної моделі, а саме -борони, нові конструктивні елементи якої, взаєморозташування елементів, вузлів дозволили б поліпшити технічні характеристики борони, поширити її технічні можливості, а саме - поширити ширину захвата борони, можливості маневрування в процесі обробки ґрунту, а також поліпшити якість обробки ґрунтів, крім того - поширити асортимент вітчизняних борін глибокого рихлення. Поставлене завдання вирішується тим, що борона містить основну раму з двох поздовжніх та двох поперечних балок з кронштейнами для кріплення конструктивних елементів, приєднані до рами передню та задню секції дисків, які закріплені на осях і об'єднані в батареї, при цьому вісь, на якій закріплена секція передніх дисків, а також вісь, на якій закріплена секція задніх дисків, виконані кожна у вигляді декількох окремих валів, які спільно об'єднані відповідними балками, що закріплені до основної рами і до яких приварені кронштейни, на які встановлені по дві поперечні планки, кожна з яких в трьох місцях закріплена малими п-виглядовими скобами, прикріплений до кожного диску пристрій площинної форми для очищення диску від ґрунту, який прикріплений також до окремої стійки, кожна з яких закріплена до поперечних планок за допомогою болтів, які проходять в великих П-виглядових скобах, що обхвачують та затискають стійку пристрою для очищення диску, колісну підвіску, що містить колеса, закріплені на осях, вісь, яка прикріплена до основної рами, гідросистему з гідроциліндрами, причіпний механізм для її приєднання до енергетичного засобу, закріплені на осях декілька котків, по всій довжині кожного з яких на крайніх дисках та середніх кільцях закріплені робочі органи котків у вигляді виступаючих металевих ребер, кожне з яких закріплено на відповідному котку під кутом до напряму руху борони. Новим є те, що передня та задня секції дисків виконані кожна з можливістю їх трансформації за рахунок наявності в кожній з цих секцій двох додаткових крайніх валів, які закріплені з можливістю їх трансформації по краях кожної такої секції; до рами котків з можливістю трансформації додатково закріплені бокові котки; як передня секція дисків, так і задня секція дисків, кожна містить не менш ніж двадцять шість дисків, при цьому кожна з цих секцій дисків об'єднана в дві крайні батареї 5 35117 дисків та не менш ніж в дві середні батареї дисків; торцевий диск крайньої правої задньої батареї дисків виконаний меншим за розміром діаметром, ніж розмір діаметру інших дисків цієї батареї, при співвідношенні розміру діаметру диску крайньої задньої правої батареї та розміру діаметру будьякого з інших дисків задніх батарей 1:0,7 відповідно; на котку кожне виступаюче металеве ребро закріплено під кутом 15-25 градусів до напряму руху борони; колісна підвіска до основної рами закріплена за допомогою підшипників кочення, і вісь колісної підвіски виготовлена розбірною з трьох складових частин, при цьому середня частина такої вісі виготовлена з труби, в яку вставлені та зафіксовані гвинтами бокові частини цієї вісі, які є валами для підшипників кочення. Додатково для окремих умов застосування запропонована борона характеризується наступними ознаками. Вісь, на якій закріплена секція передніх дисків, а також вісь, на якій закріплена секція задніх дисків, виконані кожна у вигляді не менш ніж п'яти окремих валів. Обидва кінця гідроциліндрів колісної підвіски виконані у вигляді провушин. Суть запропонованої корисної моделі пояснено графічними зображеннями: Фіг.1 - загальний вигляд корисної моделі (ізометрія); Фіг.2 - вигляд борони спереду; Фіг.3 - вигляд борони знизу; Фіг.4 - фрагмент передньої секції; Фіг.5 - підшипниковий вузол колісної підвіски, Фіг.6 - фрагмент колісної підвіски; Фіг.7 - вісь колісної підвіски; Фіг.8 - зображення металевих ребер на котку. Запропонована борона призначена для глибокого рихлення (розпушення) ґрунту, яка відноситься до серії дискових борін. Вона містить основну раму 1, яка зварена з двох повздовжніх балок 2 та 3 із двох поперечних балок 4 та 5. Для кріплення інших конструктивних елементів до основної рами 1 приварені кронштейни 6. До основної рами 1 закріплена передня секція 7 дисків та задня секція 8 дисків. Диски передньої секції 7 закріплені на осі, яка виконана у вигляді трьох окремих валів, а саме валу 9, валу 10 та валу 11 (Фіг.2). Вали 9, 10, 11 об'єднані спільною балкою 12 (Фіг.2), яка закріплена до основної рами 1. Кожен із окремих валів 9, 10,11 закріплений до балки 12 за допомогою не менш ніж двох вертикальних стійок 13 (Фіг.2), які нерухомо закріплені до балки 12 з одного кінця, а з другого кінця ці стійки 13 містять отвори (позицією не зазначені) для кріплення корпусів підшипників 14 (Фіг.2). Передня секція 7 виконана з можливістю її трансформації за рахунок закріплення по їх краях до балки 12 двох крайніх додаткових валів 15 та 16 (Фіг.2) з можливістю їх трансформації. Диски задньої секції 8 закріплені на осі, яка виконана у вигляді трьох окремих валів, а саме - валу 17, валу 18 та валу 19 (Фіг.3). Вали 17,18,19 об'єднані спільною балкою 20 (Фіг.3), яка закріплена до основної рами 1. 6 Кожен із окремих валів 17, 18 та 19 закріплений до балки 20 за допомогою не менш ніж двох вертикальних стійок 13, які нерухомо закріплені до балки 20 з одного кінця, а з другого кінця ці стійки 13 містять отвори (позицією не зазначені) для кріплення корпусів підшипників 14 (Фіг.3). Задня секція 8 виконана з можливістю її трансформації за рахунок закріплення по їх краях до балки 20 двох крайніх додаткових валів 21 та 22 з можливістю їх трансформації. Переріз кожного з валів 9, 10, 11, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22 має форму19 квадрату. Кожен із окремих валів 9, 10, 11, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22 містить не менш ніж два підшипникових вузла, які зазначені позицією 14 на Фіг.2, Фіг.3. До балок 12 та 20 приварені кронштейни 23, на які встановлені по дві поперечні планки 24 (крайні) та 25 (середні), кожні з яких в трьох місцях закріплена малими п-виглядовими скобами 26 (Фіг.4). Передня секція 7 дисків містить не менш ніж двадцять шість дисків, які об'єднані в дві крайні батареї 27 та 28 дисків та не менш ніж в дві середні батареї дисків, в цьому прикладі - в три середні батареї, а саме - середні батареї 29, 30, 31 (Фіг.2). По краях кожного диску передньої секції 7 виконані напівзаокруглені вирізи. Задня секція 8 дисків також містить не менш ніж двадцять шість дисків, які об'єднані в дві крайніх батареї крайня ліва батарея 32 та крайня права батарея 33, і не менш ніж в дві середні батареї дисків, в цьому прикладі в три середні батареї, а саме - середні батареї 34, 35, 36. Диски задньої секції 8 виконані суцільними. Торцевий диск 37 крайньої правої задньої батареї 33 дисків виконаний меншим за розміром діаметром, ніж розмір діаметру інших дисків цієї батареї (Фіг.1): співвідношення розміру діаметру диску 37 крайньої задньої правої батареї 33 та розміру діаметру будь-якого з інших дисків задніх батарей складає 1:0,7 відповідно. Диски передньої секції 7 та задньої секції 8 змонтовані на окремих валах 9, 10, 11, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22 за допомогою підшипникових вузлів 14 (Фіг.2, Фіг.3, Фіг.4), розпірних котушок та кінцевих шайб (які за багаточисельністю не зазначені позиціями). До кожного диску передньої секції 7 та задньої секції 8 прикріплений пристрій площинної форми 38 (чистик) для очищення диску від ґрун ту (Фіг.1, Фіг.4). Кожен із цих пристроїв 38 прикріплений до окремої стійки 39 (Фіг.1, Фіг.4), кожна з яких закріплена до поперечних планок 24 та 25 (Фіг.4) за допомогою болтів, які проходять в великих Пвиглядових скобах 40 (Фіг.4), що обхвачують та затискають стійку 39 пристрою 38. Колісна підвіска 41 містить чотири стандартних колеса з пневматичними шинами закріпленими на осі (позиціями не зазначені). Колісна підвіска 41 з'єднана з основною рамою 1 підшипниками кочення 42 (Фіг.5). Вісь 43 (Фіг.6) колісної підвіски 41 виготовлена розбірною з трьох складових частин 44, 45, 46. Середня частина 44 вісі 43 виготовлена з труби, в яку вставлені та зафіксовані гвин 7 35117 тами 47 та контргайками 48 (Фіг.6) бокові частини 45, 46, які є валами для підшипників кочення 42. Гідросистема 49 (Фіг.1) містить гідроциліндри 50 колісної підвіски 41, при цьому обидва кінця кожного гідроциліндру 50 колісної підвіски 41 виконані у вигляді провушин 51 (Фіг.6). Гідросистема 49 містить також рукава високого тиску, металеві маслопроводи, деталі кріплення гідросистеми до основної рами 1, штуцери для з'єднання всіх деталей гідросистеми, розривні муфти - ці елементи є стандартними, тому вони окремими цифровими позиціями не зазначені. Кронштейн 52 підйому колісної підвіски 41 виготовлений з двох боковин з вставними термообробленими втулками 53 (Фіг.6). Причіпний механізм 54 (Фіг.1) для приєднання до енергетичного засобу є загальновідомим за складом елементів, при цьому цей механізм 54 обладнаний пружинним гасником та гвинтом - регулятором рівня, які позиціями не зазначені. Для додаткового подрібнення ґрунту та вирівнювання борона містить чотири котки: два основних котка 55 та 56, які об'єднані однією спільною рамою 57, крім того - два додаткових бокових котка 58 та 59, які до рами 57 закріплені з можливістю трансформації. Кожний з котків 55, 56, 58, 59 містить два підшипникових вузла 60 та два основних (крайніх) диска 61, між якими встановлені кільця (середні) 62 (Фіг.8). В пази двох основних дисків 61 та в пази кілець 62 по всій довжині кожного з котків 55, 56, 58 та 59 вварені робочі органи котків у вигляді виступаючих металевих ребер 63 (Фіг.8), переріз яких має прямокутну форму. Виступаючі металеві ребра 63 нахилені під кутом альфа 15-25 градусів до напряму руху борони (Фіг.8): це здійснено не по системі „паз напроти пазу", а за рахунок розташування пазів в основних дисках 61 та кільцях 62 на різних рівнях. Рама 57 котків 55 та 56 прикріплена до основної рами 1 шарнірно та за допомогою виконаних по типу "гвинт - гайка" двох механізмів 64 (Фіг.1) для регулювання висоти положення котків 55, 56, 58 та 59 відносно робочих органів борони, а саме - відносно передньої та задньої секцій 7 та 8 відповідно. Кронштейн 6 призначений для кріплення рами котків. Запропонована борона працює наступним чином. При обробці ґрунту при переміщенні по полю диски передньої секції 7 та задньої секції 8 обертаються і, заглиблюючись у ґр унт, подрібнюють його разом з пожнивними залишками (рештками). По ввігнути х поверхнях дисків передньої секції 7 та задньої секції 8 подрібнений ґрунт піднімається і перемішується з пожнивними залишками. Розташування дисків передньої секції 7 та задньої секції 8 на бороні відповідно до запропонованої конструкції дозволяє забезпечити повне подрібнення ґрунту та пожнивних залишків завдяки тому, що диски задньої секції 8 входять в проміжки між дисками передньої секції 7. Виконання торцевого диску 37 крайньої батареї 33 меншим діаметром, ніж діаметр інших дисків цієї батареї, дає можливість загортати утворені борозни і одержувати якісний фон обробленого ґрунту. 8 Передня секція 7 дисків під час обробки ґрунту закріплена жорстко, а під час настроювання цієї секції 7 існує можливість руху секції 7 за рахунок її кріплення до основної рами 1. Задня секція 8 дисків під час обробки ґрунту також закріплена жорстко. А під час настроювання цієї секції існує можливість її р уху також за рахунок кріплення її до основної рами 1. При контакті з пристроями 38 (чистиками) ґрунт рівномірно сходить з ввігнутої поверхні дисків передньої секції 7 та задньої секції 8, забезпечуючи рівну поверхню ґрунту на обробленому полі. Котки 55, 56, 58 та 59, які розміщені за дисками, в процесі роботи додатково подрібнюють і прикочують верхній шар ґрунту. Завдяки наявності на котках виступаючих металевих ребер 63 забезпечується збільшення ефективності не тільки подрібнення ґрунту, але й його вирівнювання, прикочування. Завдяки збільшенню кута нахилу металевих ребер 63 до напряму руху борони покращується якість обробки ґрунту. В транспортне або робоче положення борона переводиться за допомогою гідросистеми. Управління здійснюють важелями гідророзподільника з кабіни трактора. Колісна підвіска 41 з чотирма колесами на пневматичних шинах, що приєднана до основної рами 1 за допомогою підшипників кочення 42, опускається і піднімається за допомогою гідросистеми. Завдяки застосуванню підшипників кочення 42 колісної підвіски 41 збільшується вдвічі ресурс працездатності колісної підвіски, крім того забезпечується ремонт в умовах господарства шляхом мінімальних дій - лише заміни бокової вісі та підшипників. В нічний час борона та ділянка поля, що обробляється, освітлюється фарами трактора. Запропонована борона пройшла широкі випробування в польових умовах при обробці ущільнених ґрунтів різного механічного складу з подрібненням та заробкою в ґрунт пожнивних залишків, а також для підготовки ґрунту під посів озимих після збирання просапних культур без основного глибокого обробітку. Необхідну якість роботи з досягненням технічного результату запропонована борона забезпечує при вологості ґрунту від 13 до 27 % та твердості до 3,7 МПа і може використовуватися у всіх ґрунтово-кліматичних зонах України. Борона призначена для роботияк на рівних ділянках, так і на схилах. Котки запропонованої борони додатково подрібнюють великі грудки, а після їх роботи створюється фон, який зменшує випаровування вологи з ґрунту. Ребра котків не дають їм забиватися рослинними рештками та вологим ґрунтом. Закріплення (вварення) по всій довжині на кожному з котків борони на його крайніх дисках та середніх кільцях робочих органів котків у вигляді виступаючих металевих ребер, тобто виконання котків ребристими, забезпечує кращій ефект подрібнення та прикочування ґрунту - котки не тільки вирівнюють ґрунт, як в прототипі, але й додатково його подрібнюють. 9 35117 Завдяки не тільки кожному окремому новому елементу запропонованої борони досягається технічний результат, але й комбінаційний зв'язок елементів борони дозволяє підвисити ефективність цієї конструкції. Однією з головних переваг запропонованої борони є те, що вона за рахунок особливості її конструкції забезпечує можливість трансформування нових елементів борони, а саме додаткових крайніх валів в передній та задній секціях дисків і бокових додаткових котків, що збільшує ширину захвату та продуктивність запропонованої конструкції борони. Продуктивність запропонованої борони за 1 годину - до 8,0 га (в прототипі - до 4,2 га), ширина захвата - 6,7м (в прототипі - 4,2м), глибина обробітку - до 22см, витрата пального 9,3-11,5л/га, швидкість борони - до 10км/год. Запропонована борона призначена для глибокого рихлення (розпушення) ґрунту, що відноситься до серії дискових борін (марка "Солоха" з індексом, який вказує ширину за хвату борони 6, 7). Технічний результат, який досягається запропонованим технічним рішенням, досягається саме 10 в межах кількісних характеристик, які характеризують запропоновану борону і наведені в формулі корисної моделі - за межами таких значень технічний результат не досягається. Сукупність усі х ознак запропонованої борони, в тому числі нові ознаки дозволяють за рахунок нових елементів, взаєморозташування елементів, вузлів поширити ширину захвата борони, забезпечити ремонтоспроможність колісної підвіски, продуктивність борони, а також поліпшити якість обробки ґрунтів. Виробництво такої борони дозволяє також поширити асортимент сільськогосподарського обладнання сучасного покоління. Джерела інформації: 1. Патент України на винахід №75523, м. кл. А 01 В 7/00, А 01 В 21/00, п убл. 17.04.2006. 2. Деклараційний патент України на корисну модель №26056, м. кл. А 01 В 7/00, публ. 27.08.2007. 3. Деклараційний патент України на корисну модель №32493, м. кл. А 01 В 7/00, публ. 12.05.2008, бюл. №9 - прототип. 11 35117 12 13 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 35117 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601