РЫХЛИТЕЛЬ ПОЧВЫ Российский патент 1995 года по МПК A01B33/00 A01B33/10 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к малогабаритным механизированным орудиям для рыхления почвы, преимущественно, индивидуального пользования.

Известно устройство для безотвальной обработки почвы, содержащее стойку, на которой размещены основной и дополнительный обрушиватели сводов, снабженные рыхлительными элементами, выполненными по спирали с противоположной навивкой. При перемещении стойки в почве наружные и внутренние рыхлительные элементы вращаются в противоположных направлениях [1] Перемещение устройства осуществляется транспортным средством (трактором).

Известен также окучник, содержащий смонтированный на раме ротационный рабочий орган, выполненный в виде конусообразного барабана, жестко закрепленного на наклонном в направлении движения окучника валу, при этом барабан выполнен в виде каркаса из радиальных лопастных ножей и продольных пластинчатых ножей, снабженных рыхлительными элементами (сегментами), при этом передняя часть барабана выполнена в виде сменного конусообразного наконечника. Вал приводится во вращательное движение гидромотором [2] Для работы окучника также необходимо транспортное средство, а наличие гидросистемы усложняет конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому и принятому за прототип является одноосный мотокультиватор с установленным на ходовой части мотором, который с помощью специального редуктора приводит в движение опорные ведущие колеса, а с помощью гибкой силовой передачи приводит в движение вращающиеся рабочие органы в виде червячных или винтовых фрез с заменяемой режущей кромкой. Рабочие органы установлены парно на параллельных осях, вращающихся в противоположном направлении вращения в плоскостях, расположенных поперечно к направлению движения, причем винтовые поверхности смежных рабочих органов закручены также в противоположном направлении. Мотокультиватор имеет рукоятки управления, закрепленные на тяге управления, которая располагается на ходовой части. Электромотокультиватор имеет кабель, пробегающий за ним по шарнирному блоку [3]
Однако и этот культиватор является энергоемким и недостаточно надежным из-за сложности конструкции.

Техническим результатом предложенного рыхлителя почвы является снижение энергоемкости при работе за счет снижения непроизводительных потерь в редукторах и приводах и повышение его надежности за счет упрощения конструкций.

Рыхлитель почвы имеет следующие общие с прототипом существенные признаки:
установленная на раме силовая установка;
опорные колеса;
рукоятки управления;
приводной рабочий орган, выполненный в виде, по крайней мере, однозаходного шнека с сменной режущей кромкой, жестко смонтированного на расположенном наклонно направленном вниз передним концом валу.

Отличительными признаками заявляемого рыхлителя почвы являются: шнек рабочего органа выполнен двузаходным с линейно увеличивающимся от своего переднего конца шагом винтовой линии и снабжен в своей задней части гребневидными рыхлительными элементами; режущие кромки передней части шнека и рабочие кромки гребневидных рыхлительных элементов его задней части расположены на двух сопряженных своими направляющими конусообразных поверхностях соответствующих указанным частям шнека, гребневидные рыхлительные элементы выполнены в виде зубьев, отогнутых от винтовой поверхности шнека назад под углом 10-15^о и обращены своими концами в сторону, противоположную направлению вращения шнека.

На фиг.1 изображен рыхлитель почвы, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 рабочий орган; на фиг.4 вид по стрелке А на фиг.3; на фиг.5 вид по стрелке Б на фиг.4.

Рыхлитель почвы содержит раму 1 с установленными на ней рукоятками 2 управления, силовую установку 3, редуктор 4, закрытый опорный корпус 5 вала 6, смонтированного на подшипниках качения 7. Вал 6 одним концом соединен с выходом редуктора 4. Другой конец вала имеет разъемное соединение 8 для установки рабочего органа 9. Рабочий орган выполнен в виде одно- или двузаходного шнека 10, жестко смонтированного на пустотелом валу 11. Шнек выполнен с линейно увеличивающимся от начала шагом, причем наружные режущие кромки 12 шнека в зоне В и вершины гребневидных рыхлительных элементов 13 в зоне Г образованы как бы двумя конусообразными поверхностями, имеющими общее основание. Образующие конусообразные поверхности в зонах В и Г могут быть усеченными. Гребневидные рыхлительные элементы выполнены в виде зубьев 14. Зубья 14 выполнены на наружной кромке шнека в зоне В. Наклон зубьев выполнен в противоположную вращению шнека сторону.

На раме 1 установлены съемные колеса 15. Рукоятки 2, с размещенными на них органами управления 16 силовой установкой 3, выполнены со смещением от осевой линии рабочего органа 9. Рыхлитель почвы может иметь несколько различных сменных рабочих органов.

Возможен рыхлитель со сдвоенным рабочим органом, когда два рабочих органа размещены на регулируемом расстоянии друг от друга. В качестве силовой установки может быть использован, например, электромотор или двигатель внутреннего сгорания.

Рыхлитель почвы работает следующим образом. При запуске силовой установки 3, посредством редуктора 4 и вала 6, рабочий орган 9 приводится во вращение. При соприкосновении с поверхностью почвы, вращающийся конический шнек подобно штопору ввинчивается в пласт почвы, разрезая его в радиальном направлении кромками 12, при этом обеспечивается поступательное перемещение рыхлителя относительно почвы. Вращающийся рабочий орган 9, за счет линейно увеличивающегося от начала шага шнека, осуществляет разрушение спирально нарезанного пласта почвы по ходу движения. Дальнейшее его разрыхление осуществляется гребневидными рыхлительными элементами 14. Глубина обработки почвы определяется сменным рабочим органом 9 и регулируется величиной угла его наклона к поверхности почвы. Одно из колес в процессе работы рыхлителя может быть опорным. При работе на легких или задернелых почвах используют наиболее подходящий для этих условий сменный рабочий орган.

В процессе обработки почвы оператор следует за рыхлителем по необработанной полосе почвы, поскольку рукоятки 2 управления смещены от осевой линии рабочего органа 9.

Работа рыхлителя почвы осуществляется без использования специального ведущего шасси или иного ходового средства. Возможна работа без колес. Колеса служат, в основном, для удобства транспортирования рыхлителя. Конструкция рыхлителя достаточно проста и технологична, для его изготовления не требуется специальных средств или материалов.

Небольшая масса рыхлителя и съемные опорные колеса делают его удобным при эксплуатации, хранении и транспортировании. Сдвоенный рабочий орган значительно повышает производительность и расширяет функциональные возможности рыхлителя при обработке почвы (обработка междурядий, окучивание). Снижается энергоемкость, повышается надежность работы. Наличие сменных рабочих органов обеспечивает качественное рыхление различных по физико-механическим свойствам почв, что расширяет возможности рыхлителя.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в устройствах рыхлителя почвы. Сущность изобретения: рыхлитель почвы содержит установленные на раме силовую установку, колеса, рабочий орган и рукоятки управления. Рабочий орган выполнен в виде жестко смонтированного на валу одно или двухзаходного шнека с линейно увеличивающимся от начала шагом. Наружные режущие кромки шнека в передней части рабочего органа и вершины гребневидных рыхлительных элементов в задней его части расположены на конусообразных поверхностях, обращенных основаниями конусов друг к другу. Гребневидные рыхлительные элементы выполнены на наружной кромке шнека в виде наклонно расположенных зубьев, отогнутых под углом 10 15 градусов, при этом вершины зубьев обращены в сторону, противоположную направлению вращению шнека. При работе на различных почвах используют наиболее подходящие для этих условий сменные рабочие органы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. РЫХЛИТЕЛЬ ПОЧВЫ, содержащий установленные на раме силовую установку, опорные колеса, рукоятки управления и приводной рабочий орган, выполненный в виде по крайней мере однозаходного шнека с режущей кромкой, жестко смонтированного на расположенном наклонно в продольно-вертикальной плоскости орудия и направленном передним концом вниз валу, отличающийся тем, что шнек рабочего органа выполнен двухзаходным с линейно-увеличивающимся от своего переднего конца шагом винтовой линии и снабжен в своей задней части гребневидными рыхлительными элементами, при этом режущие кромки передней части шнека и рабочие кромки гребневидных рыхлительных элементов его задней части расположены на двух соответствующих указанным частям шнека сопряженных своими направляющими конусообразных поверхностях. 2. Рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что гребневидные рыхлительные элементы выполнены в виде зубьев, отогнутых от винтовой поверхности шнека назад под углом 10 15^o и обращенных своими концами в сторону, противоположную направлению вращения шнека.