Технические фантазии в реальном
воплощении Technicalfantasiesinrealentailment Код tech.tft в информационном канале Subscribe.ru Выпуск No172. Автор и
ведущий Cesiy
Копатель – рыхлитель почвы
Cylindricalplough
Введение
Ниже представлено описание (и эскиз) копателя –
рыхлителя почвы, то есть устройства для пахоты, рыхления, получения почвенного
валика и канавки.
Такой копатель – рыхлитель (как плуг) выполнен из
цилиндрической оболочки, катящейся по почве. В элементарном виде устройство
изготавливается самостоятельно.
Принцип состоит в том, что для пахоты применяется
(используется) полая цилиндрическая оболочка или коронка, а не классический
плуг.
Она устанавливается относительно основания на оси,
наклоненной в вертикальной плоскости. Относительно неё полая цилиндрическая
оболочка (коронка) вращается, передвигаясь по полю.
Часть 1.
Здесь надо уйти от привычного, видеть качение колеса
по поверхности, когда оно вращается вокруг оси, установленной в горизонтальной
плоскости – это частный случай (используемый в большинстве транспортных
средств).
Если цилиндрическую коронку установить на оси под
углом к горизонту, то при движении по поверхности касание будет производиться
ободом (краем) коронки. Это создаст увеличение удельного давления на почву
(некоторые другие свойства), и край коронки углубляется вниз, в почву до тех
пор, пока не наступит равновесие веса (силы давления) и противоусилия почвы.
Тот край коронки, который максимально (или
минимально) уходит в почву, начинает своей внутренней частью её выворачивать.
Создается углубление и одновременно насыпь в виде валика параллельно линии
движения. Первый эффект.
Этот
эффект получен без трения поверхности «плуга» о почву. В переводе на русский: plough – это пахать. И всегда считалось, что пахота – это передвижение плуга
в почве (внутри почвы), а не снаружи.
Если теперь развернуть ось вращения коронки ещё и в
горизонтальной плоскости, степень рыхления и высота валика увеличиваются. Это
второй эффект.
Такие коронки можно устанавливать и справа, и слева
от опоры, на которой укрепляются оси коронки.
Устройство может быть выполнено как в ручном, так и
промышленном виде. Нет в нем никакой сложности. Один из вариантов выполнения
представлен на рисунке. См. рисунок.
На рисунке обозначено: 1 – основание, 2 – почва, 3 –
коронка (правая), 4 – шарнир коронки, 5 – ось вращения коронки, 6 – коронка
(левая), 7 – кузов. Наклон (положение) оси вращения коронки 5 относительно
основания 1 любой (в горизонтальной и вертикальной плоскостях). Он выбирается
практически. Если оси 5 установить горизонтально и поперек движению, устройство
превращается в тележку с кузовом 7. Оси 5 могут быть подняты вертикально и
далее уложены в кузов, тогда получается лодка или вариант для удобной
транспортировки.
Как видно, устройство может иметь несколько пар
цилиндрических коронок, установленных с боков кузова и расположенных друг за
другом. Получается эффект (третий), при котором глубина пахоты от действия
коронок постепенно увеличивается.
Расположение осей коронок (и коронок) может быть не
только таким, как показано на рисунке, но и другим. Например, оси пары коронок
могут быть в форме «V», то есть внизу сходиться.
Получается пахота с несколько другим эффектом. На рисунке оси развернуты так,
что форма «V» направлена острием вверх.
Оба эти варианта не обязательно такие, в которых
коронки установлены попарно. Они могут быть расположены цугом, друг за другом,
располагаясь вдоль одной линии. Это вариант для небольшой мощности или для
индивидуального ручного использования.
При значительной мощности могут быть установлены
несколько пар коронок поперек линии движения.
Края коронок затачиваются, изгибаются или
выполняются зубчатыми.
Внутри короба 7 могут находиться семена, клубни и
удобрения, которые по ходу движения по направляющей «уходят» в приготовленную
плугом канавку.
Наиболее простой вид – это минимальное число
коронок, то есть когда их две, расположенные по правую и левую стороны. В этом
случае устройство пахоты превращается в простой ручной вид. Кузов отсутствует,
используются только два шарнира, на оси которых сидят коронки, установленные
под одинаковым углом друг к другу. Две коронки симметрируют возникающие силы.
Оба шарнира укрепляются на рукоятке, которую тянет сам пахарь. Удобно применять
шаровые шарниры от автомобильной сцепки. Установив для пахоты нужные углы,
шарнир контрится.
Таким
образом, вы сами можете сделать самое простое, одновременно самое сложное и
самое нужное, интересное приспособление к своему удовольствию, чтобы получать
его самому (а не через кого-нибудь), когда труд по обработке почвы будет
производиться в надежде на соответствующую радость от результатов. Главное в
этом. А не в том, что у вас будет инструмент, при помощи которого
(представьте!) вы с удовольствием работаете.
Виды применения инструмента самые различные. Это
пахота (если хватит сил и времени), разметка, прополка, окучивание etal. На окультуренном участке пахота может
производиться на небольшую глубину или повторяясь (вовремя) несколько раз.
При этом удобно и интересно производить посадку
всегда ожидаемой картошки, других растений. Лопата для ручной копки теперь не
нужна – всё делается, держа в руках этот корончатый копатель. Он, то есть вы,
делаете с его помощью валик и параллельно ему две канавки для укладывания
клубней. Укладываете их туда, и работаете дальше.
Или,
делаете с его помощью канавку и два валика – ещё интереснее. При втором проходе
первая канавка с клубнями засыпается, а рядом появляется вторая. Так до тех
пор, пока хватит сил или будет сделана вся работа. Которая никогда вся не будет
сделана.
Удобство окучивания картошки с помощью корончатого
инструмента ещё более привязывает вас к ней, закаляет и закабаляет. При этом,
чем больше и выше картофельная ботва, тем выше устанавливаются на ручке
параллельно работающие коронки.
Часть 2.
Устройство корончатого инструмента похоже на
дисковые рыхлители, прикрепляемые к трактору, которые, идя за ним, рыхлят
верхний слой почвы. Там множество дисков, и их оси расположены так же (под
соответствующим углом в пространстве).
Отличие заключается в том, что вместо дисков
использованы полые коронки. Они имеют любую ширину, и работают своей внутренней
частью. Их работа превращается в получение отвала внутренней стороной цилиндра,
в дисковых рыхлителях не достигаемая.
Кроме того, особенность работы цилиндрической
коронки состоит в том, что такого трения как в дисковых рыхлителях здесь нет.
Нет трения такого, как трение плуга о почву, когда он движется в почве, а его
поверхности испытывают трение по тем крупицам, которые не создают скольжение
(как коньки по льду), а затрудняют движение. От этого поверхности плуга
истираются, очищаются и блестят как самовар. Делается так, что нужно для всего
этого затрачивать работу с соответствующей мощностью. Тратить человеческие и
машинные ресурсы.
Цилиндрическая коронка по почве катится и при этом
возникает трение качения. В итоге, возможно, работа с обработкой почвы
уменьшается.
Сам трактор (в этом случае) может иметь вместо
гусениц цилиндрические коронки (их набор по длине и ширине), на них ехать и
пахать, установив углы наклона, а не гусеницы, извините, на катках, по которым
идет их перекатка и сверху, и снизу, утрамбовывая почву.
Аналог всему этому можно представить так. Можно
тащить за собой по почве плоский металлический лист (с нагрузкой), создавая
трение сопротивления, подобно плохому скольжению, при котором, если лист
нагружен некоторым весом, это сопротивление и затрачиваемая мощность
оказываются значительными. Лист полируется до блеска. Так никогда не делается,
кроме вспашки с плугом.
Если лист свернуть в цилиндрическую коронку и,
наклонив её, действовать аналогично, произойдет трение качения по почве и
снижение затрат мощности (при том же или большем эффекте).
Часть 3.
Тракторы, идущие на коронках – дело далекого будущего.
Стоит ли сейчас экономить ресурсы?! Нужны «дорогостоящие» предварительные
разработки.
Тракторы типа «Крот» - почти возможны, если вместо
ребристых рыхлящих колес (хуже не бывает) установить цилиндрические коронки.
Полезно, интересно и вполне возможно.
Две коронки, шарнирно установленные на ручке – дело
настоящего.