Как правильно установить удлинитель на ротационной бороне. РОТАЦИОННАЯ БОРОНА Российский патент 2011 года по МПК A01B29/04 A01B21/04

В процессе эксплуатации фрезы я столкнулся с одной проблемой: они не углублялись в почву, а, наоборот, просто скользили по ее поверхности. В связи с этим я решил добавить вес к фрезам. Для этого на колеса установил блины от штанги, которые остались у меня еще с юных лет. Результат был замечен незамедлительно.

РОТАЦИОННАЯ БОРОНА Российский патент 2011 года по МПК A01B29/04 A01B21/04

Данное изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к орудиям, предназначенным для поверхностной обработки почв.

Существует известный ротационный рабочий элемент (Патент РФ №2319328, МПК A01B 29/04, 2005), который включает раму, на которой монтируются ступицы с закрепленными на них спиральными элементами, на витках которых установлены зубья. В центре этого рабочего органа находится гидромотор-вибратор, подключенный к гидросистеме трактора. Он имеет два дебаланса, которые могут вращаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что делает его довольно универсальным. Гидромотор-вибратор также позволяет регулировать скорость вращения дебалансов с помощью дросселя-расходомера, находящегося в кабине трактора, а также изменять амплитуду вибрации, манипулируя массой радиуса установки дебалансов.

К недостаткам этого ротационного рабочего органа можно отнести его высокую энергоемкость, что связана с использованием гидромотора-вибратора, который требует значительных затрат энергии.

Известен также каток (Свидетельство на ПМ №9117, МПК A01B 29/04, 1997), конструкция которого включает раму, на которой с возможностью вращения установлена ступица с закрепленной спиралью, ось вращения которой перпендикулярна направлению движения. В данной конструкции предусмотрены гладкие цилиндрические прикатывающие рабочие органы, установленные в виде двух U-образных элементов перед спиральным рабочим органом. Их оси вращения расположены под углом к направлению движения, а передние торцы имеют полусферическую форму.

Тем не менее, данный каток также обладает высоким уровнем энергозатрат, что связано с наличием U-образно расположенных цилиндрических прикатывающих органов, а также с тем, что ось вращения спирали, находящаяся внутри неё и перпендикулярная направлению движения, создает забивания спирали растениями и почвой, что негативно влияет на качество обработки почвы.

Существуют почвообрабатывающие орудия (А.с. СССР №1438637, МПК A01B 29/04, 1986, прототип), которые состоят из рамы и последовательно установленных на ней пустотелых конусных барабанов, каждый из которых представляет собой пружину с зубьями на витках. При этом направление навивки последующих пружин противоположно направлению навивки предыдущих.

Основной недостаток этих почвообрабатывающих орудий заключается в их высокой энергоемкости, вызванной углом афронтальности рабочих органов, а также тем, что они не учитывают тип почвы, её гранулометрический состав, физико-механические характеристики и степень зарастания сорной растительностью, что негативно сказывается на качестве обработки почвы.

Проблема, которую решает данное изобретение, заключается в снижении энергозатрат на обработку почвы при обеспечении высококачественной обработки.

Технический результат, который достигается благодаря решению установленной задачи, заключается в снижении себестоимости продукции сельского хозяйства, выращенной на почве, обработанной указанным почвообрабатывающим орудием.

В рамках этого изобретения задача решена следующим образом: в ротационной бороне, состоящей из рамы и последовательно установленных на ней пустотелых барабанов, где каждый барабан выполнен в виде пружины с зубьями на своих витках, при этом направление навивки следующих пружин противоположно направлению навивки предыдущих, зубья на витках пружины являются съемными, а сама рама имеет возможность изменения ширины захвата ротационной бороны на определенное значение.

Устройство и принцип работы

Визуально ротационная борона-мотыга представляют собой металлическую балку, также называемую несущей рамой, на которой через подпружиненные рычаги или спиральные пружинные стойки прикреплены плотно установленные вращающиеся металлические зубцы, напоминающие солнечные колеса с диаметром до 60 см.

Мотоблоки Ока - технические характеристики, инструкция по эксплуатации. Мотоблок ока какой выбрать.

Эти зубцы объединены в съемные блоки, которые могут располагаться в одном или несколько рядов. Несущая рама может изменять свою ширину. Например, в случае прицепной бороны-мотыги типа БМР-12 рама состоит из двух частей по 6 метров. Модели с большими рабочими ширинами обозначаются аббревиатурой МРШ. Навесная ротационная мотыга МРН-6 имеет одну раму длиной 6 метров. Диски имеют возможность менять угол внедрения в почву в пределах 12 градусов, а глубина рыхления может колебаться от 3 до 6 см.

Основные технические характеристики:

Рабочая скорость, км/ч;
Транспортная скорость, км/ч;
Количество рабочих дисков;
Глубина захватываемого слоя почвы, см;
Ширина захвата, м;
Производительность, га/ч.

При использовании борон-мотыг шириной рабочей части от 4,2 до 12 метров их следует подключать к трактору мощностью от 80 лошадиных сил, а для агрегатов шире 12 метров необходимо использовать тракторы мощностью от 110 л.с. Для агрегата шириной 2,2 метра подойдет лёгкий трактор мощностью от 25 лошадиных сил или мотоблок.

Процесс работы: при движении трактора зубья дисков проникают в почву, поднимая её на поверхность вместе со сорняками. Зубья могут иметь различную форму: изогнутую, прямую, квадратную или овальную.

Преимущества и недостатки

Данная техника при одном проходе по полю выполняет несколько операций: измельчает и встраивает растительные остатки, вносит удобрения, рыхлит и выравнивает почву.

Среди основных преимуществ ротационной бороны-мотыги выделяются следующие:

Возможность отказаться от применения химических средств для борьбы с сорняками и переход на безгербицидное земледелие;
Создание оптимальных условий для развития корневой системы культур;
Обеспечение эффекта сухого полива — мульчирование почвы, что защищает её от выветривания и высыхания;
Минимальное травмирование растений: у игольчатых борон уровень повреждений составляет от 0.8% до 2%, а у зубовых — до 15%;
Высокое качество обработки больших площадей всего за короткое время.

Однако, главный недостаток данной техники — высокая стоимость. Тем не менее, по словам пользователей, ротационные мотыги быстро оправдывают свою цену уже в первые недели использования сезона. Улучшенное качество почвы способствует активному росту и плодоношению растений.

Игловатор (литые игольчатые диски): модели БМШ-9ТН, БМШ-12Т. Длительные тонкие зубья обеспечивают деликатную обработку почвы в период вегетации растений. Уровень повреждения листвы не превышает 1,5%;
Сармат: модели МРН-6,3С, МРН-8,6СК. Слегка изогнутые к концам кованые иглы (сменные) эффективно выкапывают сорняки, не вытаскивая их за собой;
Бальдр: модели БДУ-5*4п, 6*4. Бороны-мотыги состоят из четырёх последовательно расположенных модулей, что предоставляет возможность использовать тракторы различной тяговой силы для экономии;
Доминанта (дисковая мульчирующая борона). Популярные модели: Д-300П, Д-450П. Ширина захвата от 3 до 11 метров. Сферические диски с фигурными краями (без зубьев) перемалывают крупные сорняки и заделывают их в почву.

Все перечисленные модели получили высокую оценку за малый процент повреждения листьев, отсутствие выдёргивания растений и выдающуюся производительность.

Особенности конструкции

Несущая конструкция бороны имеет строение, аналогичное пропашному культиватору. В большинстве случаев конструкция включает несущий брус с навесными кронштейнами, который служит для соединения с трёхточечной навеской или для подключения к прицепному устройству трактора. Широкозахватные бороны имеют раскладные гидрофицированные конструкции, что обеспечивает оперативный переход бороны из компактного транспортного состояния в рабочее.

Виды рабочих стоек

Ключевым элементом ротационной бороны является рабочая стойка и сам игольчатый диск, который непосредственно участвует в рыхлении почвы.

Среди доступных моделей борон можно выделить две группы рабочих стоек:

Стойка с шарнирным подвесом
Пружинная стойка

Жёсткая деталь с шарнирным подвесом на раме подпружинивается пружиной, что обеспечивает копирующий эффект рабочего органа при движении по обрабатываемой поверхности. Долговечность работы таких жёстких стоек зависит от качества шарнира, соединяющего деталь с рамой, а также от устойчивости самой детали к нагрузкам.

Пружинные стойки, жёстко соединенные с рамой, осуществляют копирование благодаря своей упругости. Важно учитывать, что такие детали могут быть более сложными в производстве и требуют высокого уровня доверия к производителю сельскохозяйственной машины.

Навесное оборудование для мотоблока своими руками, идеи и чертежи приспособлений. Что такое сошник у мотоблока.

Размещение рабочих игольчатых дисков

На стойке размещение игольчатых дисков может осуществляться в следующих форматах:

Одинарное размещение
Тандемное размещение
Батарейное размещение

При одинарном размещении на одну стойку устанавливается одно игольчатое колесо. Это более дорогое в производстве решение, но оно обеспечивает высокое качество обработки.

Тандемное размещение рабочих органов на стойке, где на одной стойке размещается пара игольчатых колёс, осуществляется с помощью установленного шарнирно на нижнем конце качающегося коромысла. Это оформление активно используется в конструкциях борон, однако иногда на высоких скоростях работы отдельных моделей (выше 15 км/ч) может происходить самопроизвольное углубление задних тандемных колёс, что негативно сказывается на качестве обработки.

Игольчатая борона с тандемным размещением дисков на пружинных стойках.

Борона прицепная БИГ 3 с батарейным размещением рабочих органов.

При батарейном размещении игольчатых дисков, где пакеты рабочих органов установлены на общей оси, как в выравнивающих рельсах катков. Эти конструкции наиболее пригодны для защиты влаги перед посевом, для мульчирования стерни и в значительно меньшей степени для обработки по всходам. Более того, такие ротационные бороны могут иметь эшелонированное размещение секций с возможностью регулировки угла атаки рабочих батарей. Это позволяет изменять интенсивность и глубину рыхления почвы.

Качественные показатели

Для выбора ротационной бороны необходимо учитывать несколько качественных критериев, которые имеют значение при оценке надежности конструкции.

Среди основных качественных аспектов, которые характерны для любой почвообрабатывающей машины, следует обратить внимание на соответствие мощности несущих элементов тела устройства, качество сварных швов и антикоррозийное покрытие, а также надежность соединений хомутов и клёпаных узлов, шарнирных сочленений в креплениях гидроцилиндров и раздвижных частей раскладной рамы.

Одним из важных конструктивных элементов, обеспечивающих надежность и высокий рабочий ресурс, являются опоры вращения игольчатых колёс на стойках и верхние опоры этих стоек. В более продвинутых моделях опоры оснащены подшипниками вместо простых шарнирных опор, которые не обеспечивают точности движения рабочего органа и подвержены значительному износу в условиях постоянного абразивного воздействия. Более того, оси вращения, имеющие подшипники, значительно снижают тяговое сопротивление агрегата, что позитивно сказывается на производительности, экономии топлива и рабочем ресурсе трактора.

На представленном примере продемонстрировано устройство разборного рабочего органа игольчатой бороны.

Вторым важным элементом является рабочий орган в виде игольчатого диска. Без учета тяжелых литых игольчатых дисков, в сборном рабочем органе иглы должны быть надежно собраны в крепкую конструкцию диска. Для повышения долговечности рабочего элемента иглы следует изготавливать из износостойкого материала с соответствующей термообработкой. Положительным моментом для рабочего диска будет возможность быстрой замены изношенных или поврежденных рабочих элементов диска прямо в поле. Основным недостатком литых рабочих органов является их существенный вес и необходимость полной замены органа в случае его частичного механического повреждения.

Применение

Ротационная борона-мотыга используется для обработки полей как до посева, так и в период вегетации растений.

Назначение и преимущества:

Удаление нитевидных сорняков;
Рыхление почвы, аэрация и насыщение её азотом (из воздуха), удаление углекислого газа;
Заделка удобрений (отлично разбивает почвенную корку после таяния снега).

Ротационная борона-мотыга особенно актуальна для обработки и защиты почв в засушливых регионах.

Особенности применения на различных культурах:

Подсолнух, кукуруза, соя: боронование можно проводить в любой фазе роста. После появления 2-3 листьев часть дисковых секций снимается, чтобы увеличить расстояние между рядами;
Озимые овощные культуры: междурядное проходы активизируют рост всходов;
Пшеница и другие зерновые: при раннем бороновании происходит разрушение корней с целью стимуляции их роста, а также выравнивание груды земли и растительных остатков после осенней уборки.

Роторная борона – плюсы и минусы конструкции

Если боронование мотоблоком осуществляется на участках с целиной или если применение агрегата планируется только для снятия верхнего слоя почвы, то в таких случаях роторная борона будет идеалом. Несмотря на то что максимальная глубина обработки этим оборудованием не превышает 7 см, такая конструкция лучше всего подходит для первичной обработки сырых земель, где ранее возделывались зерновые культуры.

Мотоблок с ВОМ

Роторные бороны для мотоблоков могут быть активными и пассивными. В отличие от пассивных конструкций, активные бороны монтируются на мотоблок вместо колес или почвофрез, подключаясь к штатным валам агрегата. Для повышения эффективности и производительности бороны её следует использовать только в паре с мощными мотоблоками, которые оснащены надежными коробками переключения передач. Такие конструкции лучше всего работают в сочетании с другими видами навесного оборудования – тогда борона на мотоблоке станет не только инструментом для рыхления верхнего слоя грунта, но и эффективно выровняет землю на участке.

Преимущества роторных борон для мотоблоков заключаются в их простоте использования, высокой эффективности и долговечности. При этом к основным недостаткам данного навесного оборудования можно отнести высокую стоимость, сложность изготовления своими руками, а также громоздкость конструкции.

Точная работа с выравнивателем

Все производители предлагают для своей ротационной бороны выравнивающую балку, расположенную за зубьями, которая предназначена для удерживания комьев в агрегате до тех пор, пока они не станут достаточно мелкими. Оптимальный размер комьев составляет от 20 до 30 мм. Этот размер может регулироваться интервалом от выравнивателя до поверхности земли. Важно помнить: слишком низкое расположение требует более значительных усилий. Наилучший метод — это пробный подход для определения наиболее оптимальной высоты. Хорошим начальным параметром является расстояние около 2 см над поверхностью земли. Задняя балка также выполняет и другие функции: выравнивание почвы и уменьшение движущего момента катка. Это происходит, потому что благодаря этому элементу земля попадает на каток снизу, что облегчает его движение.

По желанию клиент может заказать установку второй передней выравнивающей балки. Она обязательна для тех случаев, когда часто приходится работать на неровной поверхности. Выравниватель должен быть установлен так, чтобы он приводил в движение небольшой земляной вал, служащий основой для последующего выравнивания неровностей.
При этом важно учитывать: по мере износа зубьев необходимо вносить изменения в настройки рабочей глубины ротационной бороны. Чтобы обе балки не операцияли слишком низко после внесения поправок, необходимо также скорректировать высоту выравнивающих балок. Важно отметить, если задняя балка фиксирована на креплениях катка, то коррекция не потребуется. При изменении глубины работы через растр, необходимый интервал между глубиной и установленными зубьями сохраняется.

Щитки не слишком глубоко!

На практике боковые щитки обычно устанавливаются слишком глубоко, что приводит к их „всплыванию“ во время работы и нарушению правильного прилегания к поверхности. В результате этого сбоку образуется некрасивый вал, который не исчезает даже после следующего прохода машиной. Боковые щитки следует устанавливать так, чтобы они уходили в землю примерно на 2 или 3 см. В случае изменения рабочих условий, если технологию нужно менять, необходимо также поднимать щитки. Тем не менее, следует быть осторожными при движении по дороге: ширина многих ротационных борон с разложенными щитками превышает 3 метра. Поэтому перед поездкой по дороге обязательно складывайте щитки.

При этом важно учесть, что не все обычные сеялки оснащены штригелями. Например, машины, имеющие заглубляющий ролик, обходятся без этой детали. Если ваша сеялка оборудована штригелем, необходимо правильно его настроить. В противном случае все предыдущие настройки могут оказаться напрасными.
Для получения более равномерного износа зубья штригеля следует устанавливать так, чтобы земли касалось только их острие. Если же изначально соприкосновение происходит со сгибом, есть вероятность, что через какое-то время задняя часть зубца просто отвалится.
Что касается рабочей глубины, существует правило: штригель должен, по возможности, только разбивать насыпи. Для этого необходимо правильно отрегулировать высоту балки штригеля и давление весом на зубья. После каждого изменения параметров следует проверять результаты не только на поверхности, но и качество заделки семян.
В заключение важно помнить: контролируйте глубину заделки с учетом всех условий посева. Особенно это касается скорости движения. Чем выше скорость, тем больше подъемная сила действует на сошник. Поэтому быстрее всего заделка семян получается более поверхностной.