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

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих орудий.

Известен почвообрабатывающий рабочий орган, включающий вертикальную стойку и соединенную с ней наклонную к горизонтальной плоскости пластину с режущим лезвием, к которой присоединен горизонтальный плоскорежущий нож, в котором, с целью повышения качества рыхления, уменьшения выноса влажного слоя на поверхность и снижения тягового сопротивления, режущее лезвие пластины выполнено в виде двух прямолинейных граней, образующих в месте присоединения тупой угол, вершина которого вынесена перед гранью стойки, при этом угол между верхней гранью режущего лезвия и передней гранью тупой [1]
Наличие тупого угла на стойке и естественный абразивный износ режущей кромки на фронтальной части стойки приводит к тому, что стойка выглубляется из почвы, а его тягового сопротивление резко возрастает. Из-за износа лезвия образуется затылочная фаска. Реакция сил на ней выталкивает рабочий орган из почвы. Глубина обработки почвы резко уменьшается. При работе на переувлажненных почвах на стыке стойки и горизонтального лезвия нависают растительные остатки.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является рабочий орган культиватора-рыхлителя почвы, включающего стойку и долото конусовидной формы с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейные поверхности [2] Этот рабочий орган нами принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится пониженная износостойкость рабочего органа, резкое возрастание тягового сопротивления по мере износа долота, а также повышенная эксплуатационная стоимость рабочего органа вследствие замены рабочего органа при износе лишь носка долота.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - увеличение срока службы рабочего органа и стабильность выполнения им технологического процесса.

Технический результат повышение срока службы, снижение стоимости эксплуатации, стабилизации тягового сопротивления рабочего органа за счет применения съемного износостойкого наконечника и его смены после продолжительной работы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном почвообрабатывающем рабочем органе, включающем стойку и долото конусовидной формы с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейные поверхности, долото стойки выполнено из двух разъемных частей, задняя из которых имеет форму усеченного конуса, внутренняя поверхность которого сопряжена с усеченным конусом, при этом в нижней части усеченного конуса стойки выполнен продольный паз.

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

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

Заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения. Результаты показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, не предусматриваются, в частности, известные преобразования для достижения технического результата. Следовательно, заявленное устройство соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг. 1 изображен рабочий орган культиватора, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид в плане; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1, положение съемного износостойкого наконечника на усеченной части стойки долота; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1, поперечное сечение продольного паза в нижней части долота стойки для демонтажа съемного износостойкого наконечника; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2, продольный разрез съемного износостойкого наконечника и долота.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Рабочий орган культиватора содержит стойку 1 прямоугольного сечения. Она имеет режущую кромку 2 в нижней (подземной) части. На конечном участке стойки 1 размещено долото 3 конусовидной формы. На усеченной части долота 3 размещен съемный износостойкий наконечник 4 с закругленной вершиной 5. Наконечник 4 выполнен полым в виде разновеликих эллиптических конусов. Внутренняя поверхность 6 съемного наконечника 4 сопряжена с эллиптической поверхностью 7 усеченного долота 3 стойки 1. Наибольшая часть (основание) 8 долота 3 переходит в боковые вогнуто-криволинейные поверхности 9 и 10, сопрягающиеся с боковыми сторонами стойки 1. В нижней части 11 долота 3 стойки 1 выполнен продольный паз 12 для демонтажа износившегося наконечника 4. Выполнение долота 3 из двух частей обеспечивает выполнение технического результата.

Почвообрабатывающий рабочий орган работает следующим образом.

Съемный износостойкий наконечник 4 полой частью размещают на усеченной части долота 3 стойки 1. В этом случае наконечник 4 с усеченной частью долота 3 образует долото 3 в виде усеченного эллиптического конуса как единое целое. При движении рабочего органа на заданной глубине закругленная и особо упрочненная вершина 5 наконечника 4 воздействует на почву, вызывая в ней деформацию смятия. Одновременно с этим конусовидная поверхность долота 3 воздействует на почвенную массу в вертикальной и горизонтальной плоскостях, причем за счет того, что опорная часть долота 3 имеет эллиптическое сечение, деформация почвы в горизонтальной плоскости несколько больше, В результате этого почвенные частицы уплотняются, образуя локальные более крупные и механически прочные структуры. У основания долота 3 почвенная масса по вогнуто-криволинейным поверхностям 9 и 10 попадает в зону разрежения, где происходит ее крошение на агрономически ценные отдельности. За счет того, что в зоне разрежения происходит трение почвы о почву, снижается общее тяговое сопротивление рабочего органа. Деформация почвы в слоях, расположенных выше долота 3, осуществляется с помощью стойки 1 и ее режущей кромки 2.

В процессе работы рабочего органа происходит интенсивный износ наиболее нагруженной части наконечника 4 его вершины 5. В нижней части вершина 5 наиболее интенсивно изнашивается, образуя затылочную фаску. Последняя приводит к тому, что рабочий орган выглубляется. Для устранения этого явления цилиндрическим штырем 13 (см. фиг. 5), который вводят в паз 12, демонтируют наконечник 4. В силу симметричности наконечника 4 и эллипсовидной формы усеченной части долота 3, на его поверхность 7 наконечник 4 размещают на вершине 5 фаской вверх. В процессе работы затылочная фаска на вершине 5 наконечника 4 выполняет роль лезвия с верхней заточкой, что способствует лучшему заглублению долота 3 в почву. Выполнение носка съемного наконечника 4 в виде стержня неправильной формы повышает срок службы рабочего органа. Вершина наконечника 4 работает в зоне наибольших деформаций почвы. Дополнительно упрочненная вершина 5 наконечника 4 изнашивается менее интенсивно по сравнению с остальными поверхностями долота 3. Вследствие этого не происходит относительное затупление долота 3, что является фактором стабилизации тягового сопротивления рабочего органа при его износе. С другой стороны повышенная износостойкость и стабильность тягового сопротивления расширяют функциональные возможности рабочего органа. Это позволяет использовать его не только для культивации разуплотнения верхнего почвенного слоя, но и для глубокого рыхления тяжелых почв, склонных к переуплотнению. При радиусе закругления вершины 5 наконечника 4 более 6.8 мм, наконечник 4 демонтируют с долота 3. Изношенный наконечник 4 заменяют новым. Стойка 1 и усеченное долото 3 остаются без изменения для дальнейшей работы, сохранив первоначальные габариты и элементы рабочего органа. Стержень 13 для демонтажа наконечника 4 с долота 3 вкладывают в ЗИП с рабочим органом.

За счет того, что долото стойки выполнено из двух разъемных частей, задняя из которых имеет форму усеченного конуса, а передняя выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму полого конуса, достигается указанный выше технический результат.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; для заявленного изобретения в соответствии с приведенной формулой подтверждена возможность его осуществления с помощью известных средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

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

1. Авторское свидетельство СССР N 1093268. М.кл.³ A 01 B 35/20 // A 01 B 35/22, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР N 1431698. М.кл.⁴ A 01 B 35/26, 1988.

Область применения: сельскохозяйственное машиностроение. Сущность изобретения: рабочий орган включает стойку и долото конусовидной формы из двух частей. Задняя часть стойки выполнена усеченной. Она снабжена съемным износостойким наконечником в виде полого конуса. Внутренняя поверхность полого конуса сопряжена с усеченным долотом стойки. В нижней части усеченного конуса стойки выполнен продольный паз. 5 ил.

Рабочий орган культиватора, включающий стойку и долото конусовидной формы с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейные поверхности, отличающийся тем, что долото стойки выполнено из двух частей, задняя их которых имеет форму усеченного конуса, а передняя выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму полого конуса, внутренняя поверхность которого сопряжена с усеченным конусом, при этом в нижней части усеченного конуса стойки выполнен продольный паз.