РАБОЧИЙ ОРГАН ЩЕЛЕВАТЕЛЯ Российский патент 1996 года по МПК A01B35/26 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих орудий для борьбы с эрозией почв.

Известен рабочий орган щелевателя, содержащий стойку с криволинейно-вогнутой режущей кромкой ножа и долото на нижнем участке стойки, которое выполнено в виде круглого стержня, установленного наклонно в выполненном на нижнем участке стойки отверстии, и фиксатор его положения, в котором для увеличения срока службы долота, на поверхности долота выполнены углубления, наплавленные твердым сплавом, расположенные по всей длине его рабочей поверхности и равномерно по периметру. Углубления на стержне размещены по винтовым линиям многозаходного винта.

Сменное долото на нижнем участке стойки решает проблему увеличения срока службы рабочего органа и выполнение долотом и стойкой технологического процесса поделки узких вертикальных стенок щели. Однако лезвие криволинейно-вогнутой режущей кромки ноже склонно к износу. В этом случае встречающиеся стойкой корни и растительные остатки на перерезаются лезвием ножа. Стенки щели получаются низкого качества.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является щелерез, содержащий стойку с режущей кромкой, по обеим сторонам которой на стойке выполнены фаски и канавка с наплавленным материалом, имеющим большую износостойкость, чем материал этой стойки, и долото на нижнем участке стойки, выполненное в виде стержня и зафиксированное в наклонном отверстии внутри стойки, в котором для повышения долговечности стойка выполнена из двух боковин, а канавки расположены на каждой из боковин, причем каждая канавка выполнена в виде углового углубления на противоположной грани от фаски и размещена по конгруэнтной линии с режущей кромкой, при этом боковины смещены относительно друг друга на ширину канавки и соединены между собой зеркальными сторонами. Этот щелерез принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся недостаточно большой срок службы стойки из-за износа незаменяемой криволинейно-режущей кромки, сравнительно высокая металлоемкость, большие удельные энергозатраты на выполнение технологического процесса.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача изобретения снижение материалоемкости и повышение качества поделки щели.

Технический результат повышение производительности труда и увеличение срока службы рабочего органа щелевателя.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве стойка выполнена гофрированной, продольная ось каждой из гофр которой расположена под углом к вертикали, вершина которого обращена вверх, а нижний конец смещен в сторону, противоположную режущей кромке ножа, причем верхняя часть стойки снабжена парами зеркальных накладок с отверстиями для крепления на раме орудия, при этом на криволинейно-вогнутой части стойки с обеих ее сторон зафиксированы лезвия с режущими кромками, выполненными по конгруэнтным линиям криволинейно-вогнутой кромки стойки, а лезвия смещены относительно друг друга на ширину канавки с наплавленным материалом и соединены между собой зеркальными сторонами, причем на нижней части стойки закреплены накладки для размещения долота, при этом сопрягаемые поверхности лезвий и накладок выполнены с гофрированными стенками, подобными гофрам стойки. Стойка выполнена из двух гофрированных боковин, при этом одна боковина смещена относительно другой в продольно-вертикальной плоскости, а величина смещения находится в пределах 1/4-1/2 ширины гофры, причем боковины соединены между собой зеркальными сторонами. Лезвия, накладки стойки и долота соединены со стойкой заклепками.

За счет того, что стойка рабочего органа выполнена гофрированной, достигается указанный выше технический результат.

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

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна".

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

Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан рабочий орган щелевателя, вид сбоку; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1, накладки верхней части стойки для соединения с рамой орудия; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1, соединение съемных лезвий со стойкой на ее криволинейно-вогнутой кромке; на фиг.4 сечение В-В на фиг.1, размещение сменного долота в накладках на нижней части стойки; на фиг. 5 сечение Б-Б на фиг. 1, соединение съемных лезвий со стойкой, образованной из двух гофрированных боковин.

Рабочий орган щелевателя содержит стойку 1 с криволинейно-вогнутой режущей кромкой 2 ножа 3 и долото 4 на нижнем участке стойки 1. Стойка 1 выполнена гофрированной. Каждая гофра 5 выполнена в сечении в виде синусоиды. Толщина гофры 3 мм. Высота гофры 5-20 мм, а ее ширина 60 мм. Материал гофры 5 сталь 5 по ГОСТ 380-57. Гофры 5 на стойке 1 отклонены от вертикали назад на угол 20.30^о. Стойка 1 может быть выполнена из двух гофрированных боковин 6 и 7 в виде равнобоких трапеций с толщиной стенки до 2 мм. При этом одна боковина 6 смещена относительно другой боковины 7 на одну четверть-половину ширины гофры 5. Боковины 6 и 7 соединены между собой зеркальными сторонами.

В верхней части стойки 1 установлены накладки 8 и 9. В накладках 8 и 9 выполнены отверстия для размещения в них крепежных болтов 11 для навески рабочего органа на балку 12 рамы орудия. Накладки 8 и 9 вместе со стойкой 1 размещены между упорами 13 и 14, которые исключают срез болтов 11 при работе орудия на тяжелых по мехсоставу почвах.

На криволинейно-вогнутой части стойки 1 с обеих ее сторон закреплены съемные лезвия 15 и 16 с режущими кромками 17 и 18. Режущие кромки 17 и 18 выполнены по конгруэнтным линиям криволинейно-вогнутой кромке 2 стойки 1. Съемные лезвия 15 и 16 смещены относительно друг друга на ширину канавки 19 с наплавленным износостойким материалом 20. Лезвия 15 и 16 соединены между собой через стойку 1 зеркальными сторонами посредством заклепок 21. Внешние грани съемных лезвий 15 и 16 снабжены фасками 22. Режущая кромка 17 правого лезвия 15 смещена вперед на ширину канавки 19 по отношению к режущей кромке 18 левого лезвия 16.

На нижнем участке стойки 1 заклепками 23 закреплены накладки 24 и 25. В накладках 24 и 25 выполнено наклонное отверстие 26. В отверстии 26 установлено долото 4, выполненное в виде круглого стержня с канавками, наплавленными износостойким материалом. Долото 4 в наклонном отверстии 26 накладок 24 и 25 зафиксировано двумя штифтами 27 в отверстиях 28. Сопрягаемые поверхности накладок 24 и 25 для размещения сменного долота 4, накладок 8 и 9 верхней части стойки 1 и лезвий 15 и 16 выполнены с подобными гофрированными стенками, равными гофрам 5 стойки 1.

Рабочий орган щелевателя функционирует следующим образом.

Во время работы, например при нарезании водопоглощающих щелей на посевах многолетних трав, стойка 1 своей режущей кромкой 2 ножа 3 в верхней части разрезает растительные остатки на поверхности поля: корни в пахотном горизонте, а вместе с долотом 4 в нижней части стойки 1 материковый грунт. При взаимодействии стойки 1 с почвой криволинейно-вогнутая режущая кромка 2 ножа 3 обеспечивает заклинивание растительных остатков в верхней части стойки 1 между режущей кромкой 2 и почвой и их перерезание. При отсутствии условий резания растительные остатки увлекаются вглубь щели, сжимаются между ее стенками и перерезаются в средней части стойки 1, где угол заточки ножа выполнен наименьшим. Резанные растительные остатки армируют стенки щели. При взаимодействии с грунтом долото 4 разрезает грунт ниже плужной подошвы пахотного горизонта. Нижняя кромка 2 ножа 3 стойки 1 дорезает оставшийся пласт грунта, образуя боковые стенки щели и уплотняя ее стенки рыхлой почвой с долота 4. В орошаемом земледелии верхний корнеобитаемый слой почвы имеет большую влажность, нежели нижние генетические горизонты. Комья земли и растительные остатки с поверхности поля за счет наклона гофр 5 к горизонту (отклонение от вертикали в пределах 20.30^о) увлекаются между впадинами соседних гофр 5 в нижележащие почвенные пласты. В результате этого происходит уплотнение стенок щели и армирование их корневыми и растительными остатками. Растительные и корневые остатки вместе с вовлекаемой влажной почвой исключает осыпание стенок и заиливание щели. Смещение наклонными гофрами 5 стойки 1 деформируемой почвы с поверхности поля снижает высоту прищелевого валика, а также свободный доступ невпитавшейся оросительной воды в щели.

По мере нарастания наработки долото 4, работающее в наиболее тяжелых условиях почвогрунтов, интенсивно изнашивается. Основной металл носка стержня долота 4 изнашивается быстрее, обнажая наплавленные твердым сплавом участки в подготовительных углублениях. Лезвие долота 4 принимает серповидную форму и достигает режущей кромки 18 правого лезвия 15 ножа 3. При износе рабочего участка долота 4 демонтируют штифты 27 из отверстий 28 в накладках 24 и 25. Носок долота 4 перемещают к носку стойки 1 на шаг между отверстиями 28 в накладках 24 и 25. Минимальный вылет стержня долота 4 исключает его изгиб и поломку при ударных нагрузках. После перемещения долота 4 его вновь фиксируют в наклонном отверстии 26 посредством штифтов 27. При полном износе долота 4 остается неиспользованный кусок стержня длиной не более 60 ± 5 мм, что не превышает 20% его исходной массы.

По мере работы стойки 1 фаска 22 правого лезвия 15 изнашивается быстрее, чем наполнитель 20, обнажая режущую кромку 17. При достижении наработки в пределах 180-240 га в углублении 19 наполнитель 20 истирается полностью. При дополнительной наработке 8-12 га фаски 22 на лезвиях 15 и 16 изнашиваются в равной степени и обнажают жало наполнителя 20 в канавке 19 лезвия 16, образуя новую режущую кромку 18 по всей высоте стойки 1. При полном износе фасок 22 и выкрашивании наполнителя 20 вместо режущей кромки 18 образуется галтель на съемных лезвиях 15 и 16. При размере галтели более 5 мм лезвие 15 и 16 выбраковывают. Для этого заклепки 21 с поверхности ножа 3 выпрессовывают. После этого на поверхность стойки 1 на ее криволинейно-вогнутой кромке 2 размещают новую пару съемных лезвий 15 и 16 и соединяют жестко новыми заклепками 21 с потайной головкой.

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

Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, а именно для щелевания посевов однолетних и многолетних культур в орошаемом земледелии. Сущность изобретения: рабочий орган щелевателя содержит стойку с криволинейно-вогнутой режущей кромкой ножа, по обеим сторонам которого на стойке выполнены фаски и канавка с наплавленным материалом, имеющим большую износостойкость, чем материал этой стойки, и долото на нижнем участке стойки, выполненное в виде стержня и зафиксированное относительно стойки. Стойка выполнена гофрированной, продольная ось каждой из гофр расположена под углом к вертикали, вершина которого обращена вверх, а нижний конец смещен в сторону, противоположную режущей кромке ножа. Верхняя часть стойки снабжена парами зеркальных накладок с отверстиями для крепления на раме орудия. На криволинейно-вогнутой части стойки с обеих ее сторон закреплены съемные лезвия с режущими кромками, выполненными по конгруэнтными линиям криволинейно-вогнутой кромке стойки. Съемные лезвия смещены относительно друг друга на ширину канавки с наплавленным материалом и соединены между собой зеркальными сторонами. На нижней части стойки закреплены накладки для размещения сменного долота. Сопрягаемые поверхности лезвий и накладок выполнены с подобными гофрированными стенками. Стойка может быть выполнена из двух гофрированных боковин, при этом одна боковина смещена относительно другой на одну четверть - половину ширины гофры и соединены между собой зеркальными сторонами. Съемные лезвия, накладки стойки и долота с поверхностью стойки соединены заклепками. 2 з. п. ф-лы. 5 ил.

1. РАБОЧИЙ ОРГАН ЩЕЛЕВАТЕЛЯ, содержащий стойку с криволинейно-вогнутой режущей кромкой, нож, по обеим сторонам которого на стойке выполнены фаски и канавка с наплавленным материалом, имеющим большую износостойкость, чем материал этой стойки, и долото на нижнем участке стойки, выполненное в виде стержня и зафиксированное относительно стойки, отличающийся тем, что стойка выполнена гофрированной, продольная ось каждого из гофр которой расположена под углом к вертикали, вершина которого обращена вверх, а нижний конец смещен в сторону, противоположную режущей кромке ножа, причем верхняя часть стойки снабжена парами зеркальных накладок с отверстиями для крепления на раме орудия, при этом на криволинейно-вогнутой части стойки с обеих ее сторон зафиксированы лезвия с режущими кромками, выполненными по конгруэнтным линиям криволинейно-вогнутой кромки стойки, а лезвия смещены относительно друг друга на ширину канавки с наплавленным материалом и соединены между собой зеркальными сторонами, причем на нижней части стойки закреплены накладки для размещения долота, при этом сопрягаемые поверхности лезвий и накладок выполнены с гофрированными стенками, подобными гофрам стойки. 2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что стойка выполнена из двух гофрированных боковин, при этом одна боковина смещена относительно другой в продольно-вертикальной плоскости, а величина смещения находится в пределах 1/2 1/4 ширины гофра, и соединены между собой зеркальными сторонами. 3. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что лезвия, накладки стойки и долота соединены со стойкой заклепками.