Рыхлительный рабочий орган

 

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, а именно в рабочих органах почвообрабатывающих машин для рыхления почвы без нарушения ее поверхностной структуры. Сущность изобретения: рыхлительный рабочий орган содержит наклонную относительно направления движения стойку, к которой прикреплены рыхлительные элементы и долото. Рыхлительные элементы выполнены в виде колец с лезвиями на торцах. Кольца установлены по бокам стойки выше долота. Стойка выполнена с возможностью переустановки к направлению движения и снабжена дополнительными лезвием и долотом. Стойка выполнена из боковин с равной толщиной. Рыхлительные элементы в виде колец образованы из частей боковин стойки. Лезвия на торцах колец выполнены с различными углами заточек. Лезвия на верхних частях дуг колец рыхлительных элементов выполнены с углами заточек 18 - 21^o. Лезвия на нижних частях дуг образованы с углами заточки 30 - 35^o. Лезвия рыхлительных элементов обращены вовнутрь колец. Режущие кромки лезвий на торцах рыхлительных элементов выполнены по винтовым линиям с левой и правой навивками. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам почвообрабатывающих машин для рыхления почвы без нарушения ее поверхностной структуры.

Известен рыхлительный рабочий орган, включающий стойку, закрепленный на ней нож, режущая кромка которого наклонена под острыми углами к вертикали, долото и уравновешивающее устройство, установленное позади ножа на нижней поверхности стойки, в котором с целью повышения качества обработки почвы и снижения тягового сопротивления уравновешивающее устройство выполнено в виде лемеха с вогнутой рабочей поверхностью, ось радиусов кривизны которой направлена вверх под острым углом к направлению движения; уравновешивающее устройство установлено позади долота [1].

К недостаткам описанного рыхлительного рабочего органа следует отнести неустойчивый ход рабочего органа по глубине хода и ширине захвата из-за неуравновешенности и асимметричности рабочего органа и усложнения конструкции.

Известен также рыхлительный рабочий орган, содержащий наклонную относительно направления движения стойку, к которой прикреплены рыхлительный элемент, установленный с возможностью поворота и фиксации, башмак и долото, в котором с целью улучшения крошения почвы рыхлительный элемент выполнен в виде лемеха с увеличивающимся к его свободному обрезу углом резания и прикреплен к тыльной стороне башмака, при этом ось поворота рыхлительного элемента расположена в направлении движения рабочего органа; рабочий орган снабжен дополнительным лемехом, установленным на оси поворота основного лемеха с угловым смещением относительно последнего [2]. Этот рыхлительный рабочий орган принят нами за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся неудовлетворительное качество крошения почвы, неустойчивый ход по глубине обработки и ширине захвата, большое тяговое сопротивление, сложность конструкции.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение качества обработки почвы в пахотном и подпахатном горизонтах без нарушения поверхностной структуры.

Технический результат - упрощение конструкции, повышение срока службы и снижение тягового сопротивления.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном рыхлительном рабочем органе, содержащем наклонную относительно направления движения стойку, к которой прикреплены рыхлительные элементы и долото, рыхлительные элементы выполнены в виде колец с лезвиями на торцах, установленных по бокам стойки и выше долота, при этом стойка выполнена с возможностью переустановки к направлению движения и снабжена дополнительными лезвием и долотом; стойка выполнена из боковин с равной толщиной; рыхлительные элементы в виде колец образованы из частей боковин стойки; лезвия на торцах колец выполнены с различными углами заточек; лезвия на верхних частях дуг колец рыхлительных элементов выполнены с углами заточки 18-21, а лезвия на нижних частях дуг - с углами заточки 30-35^o; лезвия рыхлительных элементов обращены вовнутрь колец; лезвия на торцах колец рыхлительных элементов размещены оппозитно; рыхлительные элементы размещены равноудаленно от основного и дополнительного лезвий стойки; режущие кромки лезвий на торцах рыхлительных элементов выполнены по винтовым линиям с левой и правой навивками.

За счет того что рыхлительные элементы выполнены в виде колец и размещены по бокам стойки, а сама стойка снабжена возможностью переустановки к направлению движения, достигается указанный выше технический результат.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах предлагаемого изобретения, позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого изобретения.

Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия предлагаемого изобретения требованию "изобретательского уровня" проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками предлагаемого изобретения, результаты которого показывают, что предлагаемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками предлагаемого изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг. 1 показан рыхлительный рабочий орган, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Рыхлительный рабочий орган содержит наклонную относительно направления движения стоку 1, к которой прикреплены рыхлительные элементы 2 и 3 и долото 4.

Стойка 1 выполнена из двух боковин 5 и 6 равной толщины. Боковины 5 и 6 взаимно соединены электрической сваркой прерывистыми сварными швами по внешнему контуру и в технологических окнах 7 и 8, а также замкнутыми кольцевыми швами в отверстиях 9 и 10, выполненных на боковине 5. Сварочные работы проводят после выполнения ряда подготовительных операций. На передних и задних боковых гранях боковин 5 и 6 одним из способов готовят односторонние лезвия 11, 12, 13 и 14 с углами заточки не более 10-12^o. При сопряжении лезвий 11 и 14 так же, как 12 и 13, образуются основная режущая кромка 15 основного переднего лезвия и дополнительная режущая кромка 16 дополнительного лезвия. На нижнем срезе 17 боковин 5 и 6 выполняют пары в зеркальном отражении наклонных пазов для установки долот 4 и 18. При сопряжении боковин 5 и 6 образуются наклонные отверстия диаметром 16±0,5 мм для размещения основного долота 4 и дополнительного долота 18. Положение долот 4 и 18 в наклонных отверстиях стойки 1 зафиксировано цилиндрическими штифтами 19. На нижнем срезе 17 боковин 5 и 6 выполнено окно 20 для выполнения операций по демонтажу долот 4 и 18 или их переустановки в новые положения. Верхняя часть 21 стойки 1 снабжена парой монтажных втулок 22 для навески рабочего органа на раму почвообрабатывающей машины.

Рыхлительные элементы 2 и 4 выполнены в виде колец с лезвиями 23, 24 и 25, 26 на торцах. Рыхлительные элементы 2 и 3 выполнены из частей боковин 5 и 6 и установлены между технологическими окнами по бокам стойки 1 и выше долот 4 и 18. Рыхлительные элементы 2 и 3 размещены равноудаленно от пар односторонних лезвий 11, 14 и 12, 13. Для образования рыхлительных элементов 2 и 3 до окончательной сборки стойки 1 на боковинах 5 и 6 в отдельности выполняют -образные вырезы по наклонным линиям 27 и 28 на фронтальных частях боковин 5 и 6, по горизонталями 29 и 30 и наклонным линиям 31 и 32 на задних участках боковин 5 и 6. После выполнения срезов по разомкнутым линиям 27, 29, 31 и 28, 30, 32 проводят фрезерование дисковыми фрезами для образования лезвий 23 и 24 для переднего торца рыхлительного элемента 2 (3) и для выполнения лезвий 25 и 26 для заднего торца рыхлительного элемента 2 (3).

Лезвия 23 и 25 рыхлительных элементов 2 и 3 выполняют по углом заточки, равным i₁ = 18-21^o. Лезвия 24 и 26 на нижних дугах рыхлительных элементов 2 и 3, работающие в наиболее тяжелых условиях, выполняют с углами заточки i₂ = 30-35^o (см. фиг.3). Для выполнения качественных сварочных швов на горизонтальных срезах по линиям 29 и 30 с обеих граней боковин 5 и 6 выполняют фаски с катетом 4 мм. Кроме выполнения указанных операций, на боковине 5 в плоскости несрезанного участка 33 выполняют ряд вспомогательных отверстий 34 для выполнения сварочных операций, обеспечивающих требуемую жесткость конструкции стойки 1. Срезанные участки боковин 5 и 6 деформируют в цилиндрические кольца на "холодную" посредством силового оборудования и калибром с диаметром 200 мм. После сварки стыков 35 и 36 калибр извлекают из внутренней полости рыхлительного элемента 2 (3). Наклонные срезы 27 и 28 так же, как наклонные срезы 31 и 32 на боковинах 5 и 6, после образования колец рыхлительных элементов 2 и 3 образуют режущие кромки 37 и 38 по винтовым линиям, выполненные с правой и левой навивками.

Рыхлительный рабочий орган работает следующим образом.

Посредством пары пальцев с номинальными диаметром 40 мм монтажных втулок 22 стойку 1 навешивают на раму почвообрабатывающей машины, снабженной кронштейнами навески и опорными колесами. Последними устанавливают глубину щелевания в пределах 50-60 см, интенсивной обработки почвы - в диапазоне 20-40 см и безотвальной обработки верхнего слоя на глубину до 20 см.

При переводе рамы почвообрабатывающей машины посредством навесной системы агрегатируемого трактора из транспортного положения в рабочее положение основное долото 4 разрезает поверхность поля, заглубляется в старопахотный горизонт на глубину до 30 см, разрушает переуплотненную плужную подошву толщиной 3-5 см и врезается в почвогрунт на глубину 25-30 см ниже плужной подошвы. Режущая кромка 15 на фронтальной части стойки 1 совместно с односторонними лезвиями 11 и 14, а также основным долотом 4 формируют узкую щель шириной 2 см и глубиной до 20 см. Плотность стенок щели в горизонте 40-60 см составляет 2-2,5 г/см³.

При установившемся движении стойки 1 режущая кромка 15 лезвий 11 и 14 разрезает верхний подпахотный горизонт на два слоя. Растительные и корневые остатки разрезаются режущей кромкой 15. Одновременно с этим верхними режущими кромками 37 рыхлительных элементов 2 и 3 подрезается верхний пахотный слой на глубину до 20 см. Верхний почвенный слой крошится. Корни сорняков и растений подрезаются. На поверхности поля остается стерневой фон.

Режущими кромками 38 на нижних дугах колец рыхлительных элементов 2 и 3 подрезается материковый слой почвогрунта. Режущими кромками 37 лезвий 23 подрезается часть пахотного горизонта и плужная подошва. Подрезанные пласт почвы и грунт без перемешивания направляются во внутреннюю полость колец рыхлительных элементов 2 и 3. Ими почвенный пласт подвергается радиальному сжатию, а на выходе из колец - растяжению. Этим достигается образование агрономически ценных почвенных агрегатов и увеличение мощности пахотного горизонта до 40 см. За осенне-зимний период происходит насыщение почвы атмосферным кислородом, а в щелях накапливаются запасы влаги и увлажняются нижние горизонты. Долото 4 и нижняя часть стойки 1 работают в режиме щелевателя с образованием дренированного разрыхленного канала в нижней части обрабатываемого слоя. Рыхлительные элементы 2 и 3 работают в режиме активных рыхлителей. Верхняя часть стойки 1 и лезвия 23 рыхлительных элементов выполняют функции культиватора-плоскореза.

При абразивном износе долота 4, режущей кромки 15 лезвий 11, 14 стойки 1, и режущих кромок 37 лезвий 23, и режущих кромок 38 лезвий 24 производят переустановку стойки 1 путем поворота вокруг ее вертикальной оси на 180^o. Таким образом достигается увеличение срока службы рыхлительного рабочего органа и повышение качества обработки переуплотненных почвогрунтов.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании предлагаемого изобретения следующей совокупности условий: - средство, воплощающее предлагаемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; - для предлагаемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных или известных до даты приоритета средств и методов; - средство, выполняющее предлагаемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого технического результата.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

1. Рыхлительный рабочий орган, содержащий наклонную относительно направления движения стойку, к которой прикреплены рыхлительные элементы и долото, отличающийся тем, что рыхлительные элементы выполнены в виде колец с лезвиями на торцах, установленных по бокам стойки и выше долота, при этом стойка выполнена с возможностью переустановки к направлению движения и снабжена дополнительными лезвием и долотом.

2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что стойка выполнена из боковин с равной толщиной.

3. Рабочий орган по пп.1 и 2, отличающийся тем, что рыхлительные элементы в виде колец образованы из частей боковин стойки.

4. Рабочий орган по каждому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что лезвия на торцах колец выполнены с различными углами заточек.

5. Рабочий орган по каждому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что лезвия на верхних частях дуг колец рыхлительных элементов выполнены с углами заточки 18 - 21^o, а лезвия на нижних частях дуг - с углами заточки 30 - 35^o.

6. Рабочий орган по каждому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что лезвия рыхлительных элементов обращены во внутрь колец.

7. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что лезвия на торцах колец рыхлительных элементов размещены оппозитно.

8. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что рыхлительные элементы размещены равноудаленно от основного и дополнительного лезвий стойки.

9. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что режущие кромки лезвий на торцах рыхлительных элементов выполнены по винтовым линиям с левой и правой навивками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4