Режущий рабочий орган для обработки почвы

 

Использование: сельскохозяйственное машиностроение. Технический результат: повышение износостойкости рабочего органа и качества обработки почвы. Рабочий орган содержит клин с носовой частью и лезвием, расположенный на одной из рабочих поверхностей клина упрочняющий слой. Одна из рабочих поверхностей клина выполнена с поднутрением, а упрочняющий слой выполнен в виде износостойкой накладки с дополнительным лезвием, выступающим за пределы клина, при этом накладка расположена в поднутрении рабочей поверхности и жестко с ней соединена. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к режущим рабочим органам для поверхностной обработки почвы.

Известны плоскорежущая лапа для поверхностной обработки почвы, состоящая из стойки с износостойкой рабочей кромкой и стрельчатой плоской лапы; стрельчатая лапа к культиватору, включающая стрельчатый рабочий орган с накладкой на верхней рабочей поверхности; рабочий орган сельскохозяйственной машины, который содержит кольцевидный вкладыш из наплавленного износостойкого материала.

Недостатками известных лап и рабочих органов для поверхностной обработки почвы являются: отсутствие режущего упрочненного лезвия на стрельчатой плоской лапе (предусмотрено лишь на стойке), что существенно снижает износостойкость рабочего органа; не предусмотрено термоупрочнение накладки на стрельчатой лапе, которая к тому же крепится болтовым соединением, головка и гайка которого будут изнашиваться, что также существенно снижает износостойкость лапы; ограниченная область применения рабочего органа в виде диска и нетехнологичность и ненадежность крепления в П-образном пазу износостойкого кольцевидного вкладыша.

Наиболее близким к заявленному объекту по совокупности признаков является режущий рабочий орган для обработки почвы, который содержит клин с носовой частью и пилообразным лезвием, расположенные на одной из рабочих поверхностей клина выступы и выемки, и упрочняющий слой, что способствует повышению эксплуатационной надежности рабочего органа, принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного объекта, принятого за прототип, относятся: повышенная трудоемкость и нетехнологичность изготовления; недостаточно высокая износостойкость, поскольку упрочняющий слой выполняется из того же материала, что и режущий рабочий орган, из стали типа 65Г; снижение качества поверхностной обработки (культивации) почвы, в частности недостаточно надежное подрезание сорняков из-за пилообразного лезвия и наличия выступов и впадин на рабочей поверхности, которые зачастую схватывают, не разрезая (наволакивают) корни и стебли сорняков, и дополнительно вспучивают почву, вынося нижние (влажные) слои почвы на дневную поверхность.

Задача изобретения повышение эффективности использования рабочего органа.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, повышение износостойкости рабочего органа и качества обработки почвы.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном режущем рабочем органе для обработки почвы, содержащем клин с носовой частью и лезвием, расположенный на одной из рабочих поверхностей клина упрочняющий слой, одна из рабочих поверхностей клина выполнена с поднутрением, а упрочняющий слой выполнен в виде износостойкой накладки с дополнительным лезвием, выступающим за пределы клина, при этом накладка расположена в поднутрении рабочей поверхности и жестко с ней соединена. Кроме того, поднутрение выполнено на тыльной стороне рабочей поверхности клина; износостойкая накладка выполнена из термоупрочненной высоколегированной стали, например быстрорежущей; накладка выполнена из двух частей со стыком в носовой части клина; термоупрочнение накладки выполнено после придания ей окончательной геометрической формы и подгонки к поднутрению; накладка соединена с рабочей поверхностью посредством заклепок или сварки взрывом.

На фиг.1 изображен общий вид режущего рабочего органа для обработки почвы, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3 сечение А-А на фиг.2.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Режущий рабочий орган для обработки почвы, выполненный, например, в виде лапы культиватора, имеет на каждом ее крыле 1 клин 2 с носовой частью и лезвием 3. На каждом клине 2 различаются наружная 4 и противоположная ей тыльная рабочие поверхности. Крылья 1 и клины 2 плавно сопрягаются между собой по геометрической оси 1-1, являющейся осью симметрии лапы. По этой оси лапа имеет выпуклость для придания ей жесткости, вспучивания почвы и для крепления (с тыльной стороны) рабочей стойки (не показана); на оси 1-1 предусмотрены также отверстия 5 для стойки. Преимущественно на тыльной рабочей поверхности каждого клина 2 выполнено поднутрение 6 выборка металла по отношению к основному металлу лапы. В поднутрении 6 предусмотрен упрочняющий слой рабочего органа в виде износостойкой накладки 7 с дополнительным лезвием 8. Износостойкая накладка 7 жестко соединена в поднутрении 6 с тыльной частью каждого клина 2 с помощью, например, заклепок 9 (с потайной головкой), как показано на фиг.1-3, или посредством сварки взрывом. Дополнительное лезвие 8 накладки 7 имеет скос, противоположный скосу лезвия 3 на клине 2, лезвие 8 выступает за пределы клина; оба лезвия 3 и 8 в совокупности образуют единую режущую часть рабочего органа.

Износостойкая накладка 7 выполнена из термоупрочненной высоколегированной высокопрочной (особо износостойкой) стали, например, сравнительно недорогой и недефицитной быстрорежущей стали типа Р6М5 из листового проката. Толщина накладки (проката) варьируется от 1,2 до 2,0 мм; предпочтительная толщина накладки 1,4-1,6 мм. Накладка 7 может изготавливаться, как показано на фиг. 2, в виде единой стреловидной детали. В качестве варианта возможно изготовление накладки из двух частей состыком в носовой части клина 2 по оси 1-1, в этом варианте каждая часть накладки может быть изготовлена из полосового проката указанных толщин. В обоих вариантах термоупрочнение проводится после придания накладке или ее части окончательной геометрической формы выполняются скосы, образующие лезвие 8, отверстия под заклепки 9, если таковые предусмотрены, и подгонки к поднутрению 6. Такая последовательность изготовления износостойкой накладки 7 объясняется тем, что после особого термоупрочнения закалка после нагрева до температуры 1240-1300^oC, многократный отпуск при температуре 560-620^oC и т.п. достигается высокая твердость на всю толщину детали при снижении пластичности металла. Параллельно с этим термоупрочнению подвергается и основной металл лапы, как обычно, высокоуглеродистая легированная сталь типа 65Г, механические свойства которой, однако, ниже соответствующих показателей металла накладки. С другой стороны, совместное упрочнение металлов лапы и накладки 7 после их жесткого соединения не предусматривается из-за существенно различных режимов термообработки. Как известно, высокоуглеродистые термоупрочненные стали, и в особенности быстрорежущие стали, практически не подвергаются сварке традиционными методами. Этим объясняются указанные примеры крепления износостойкой накладки 7 к поднутрению 6 посредством заклепок 9 и сваркой взрывом.

Режущий рабочий орган для обработки почвы используется следующим образом.

Во время работы режущего рабочего органа при поверхностной обработке (культивации) почвы лапа изнашивается. Износ термоупрочненных клина 2 и износостойкой накладки 7 проявляется в замедленном режиме, но большему износу утонению подвергается наружная рабочая поверхность 4 и лезвие 3 каждого клина, при этом лезвие 3 несколько смещается, обнажая износостойкую накладку 7. Последняя также изнашивается утоняется, но менее интенсивно. В связи с этим и с учетом первоначальной ограниченной толщины накладки полной мере проявляется известный эффект самозатачивания лапы, где функции своеобразного ножа несет накладка 7 и ее лезвие 8. Весьма высокая прочность (твердость) и износостойкость накладки 7, ее одинаковая толщина по всей длине исключают появление на режущей поверхности рабочего органа рванин и недопустимого затупления лезвия 8. Благодаря этому повышается качество поверхностной обработки почвы, в частности, более перерезаются сорняки. Наряду с этим из-за отсутствия неровностей на режущей части выступов и выемок происходит более интенсивное самоочищение лезвия 8. По мере износа клина 2 и накладки 7 частично изнашиваются и заклепки 9, но, будучи "прикрытыми" металлом клина и накладки и по причине практического отсутствия цилиндрической части (фиг.3), заклепки до определенного момента продолжают удерживать накладку в поднутрении 6. В остальном рабочий орган проявляет себя известным образом.

Таким образом, предложенное техническое решение способствует повышению износостойкости рабочего органа и качества поверхностной обработки почвы, что достигается без сколько-нибудь существенного усложнения конструкции и технологии изготовления.

Формула изобретения

1. Режущий рабочий орган для обработки почвы, содержащий клин с носовой частью и лезвием, расположенный на одной из рабочих поверхностей клина упрочняющий слой, отличающийся тем, что одна из рабочих поверхностей клина выполнена с поднутрением, а упрочняющий слой выполнен в виде износостойкой накладки с дополнительным лезвием, выступающим за пределы клина, при этом накладка расположена в поднутрении рабочей поверхности и жестко с ней соединена.

2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что поднутрение выполнено на тыльной стороне рабочей поверхности клина.

3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что износостойкая накладка выполнена из термоупрочненной высоколегированной высокопрочной стали, например, быстрорежущей.

4. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что накладка выполнена из двух частей со стыком в носовой части клина.

5. Рабочий орган по пп.1, 3 и 4, отличающийся тем, что термоупрочнение накладки выполнено после придания ей окончательной геометрической формы и подгонки к поднутрению.

6. Рабочий орган по пп.1, 3 и 5, отличающийся тем, что накладка соединена с рабочей поверхностью посредством заклепок.

7. Рабочий орган по пп.1, 3 и 5, отличающийся тем, что накладка соединена с рабочей поверхностью посредством сварки взрывом.