РАБОЧИЙ ОРГАН КУЛЬТИВАТОРА Российский патент 1997 года по МПК A01B35/20 A01B35/26 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для обработки почв, подверженных водной и ветровой эрозии.

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 для повышения качества рыхления, уменьшения выноса влажного слоя на поверхность и снижения тягового сопротивления, режущие лезвия пластины выполнены в виде двух прямолинейных граней, образующих в месте пересечения тупой угол, вершина которого вынесена перед передней гранью стойки, при этом угол между верхней гранью режущего лезвия и передней гранью стойки тупой [1]
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, является рыскание рабочего органа, вызванного размещением стойки под углом в бок. При размещении описанного рабочего органа на коротких и длинных поводках паравого культиватора, например КПС-4, последние выворачиваются в бок. В этом случае нарушается глубина обработки почвы. При наличии стерневого фона на горизонтальном плоскорежущем ноже в месте стыка с наклонным участком стойки нависают корневые остатки и стерня предшественника.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является рабочий орган культиватора, включающий стойку и долото, в котором для повышения качества рыхления и снижения тягового сопротивления, долото выполнено в виде эллиптического конуса, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейные поверхности. Вершина конуса закруглена [2] Этот рабочий орган нами принят за прототип.

Отличительной особенностью данного рабочего органа является принцип воздействия на почву: сжатие почвенных частиц закругленной вершиной и разрыв почвенных агрегатов верхней поверхностью долота в виде эллиптического конуса. Этим достигается эффективное крошение почвенного пласта с сохранением в ней корней и стерни предшественника и существенное снижение тягового сопротивления.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся неустойчивые движения рабочего органа по глубине и по направлению движения почвообрабатываемого агрегата. Из-за почвенной разности по глубине обрабатываемого слоя эллиптический конус отклоняется то влево, то вправо. По данным энергетической оценки неуравновешенная боковая составляющая достигает 18,7. 28,9 кГс. При установке описанных рабочих органов в два ряда на длинных и коротких поводках культиватора КПС-4, крутящий момент в узлах шарнирного соединения с рамой достигает 46.62,7 кГм, что приводит к деформации и поломкам узлов. При работе на переуплотненных почвах рабочий орган не обеспечивает заданной глубины обработки.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, обеспечение стабильности движения рабочего органа по глубине обработки и к направлению движения.

Технический результат повышение качестве обработки почвы по ширине и глубине обработки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для обработки почвы, подверженной водной и ветровой эрозии, стойка выполнена из двух сопрягаемых боковин, каждая из которых на противоположных гранях снабжена лезвиями, долото снабжено пазом и им размещено между частями стойки, при этом нижние концы боковин стойки выполнены с разнонаправленными крыльями. Утолщенная часть долота выполнена в виде части эллипсоида вращения.

За счет того, что нижняя часть стойки выполнена в виде двух разнонаправленных крыльев, обеспечивается курсовая устойчивость движения рабочего органа и стабильность хода по глубине обработки. Разнонаправленные крылья стойки срезают неподработанные гребни вершиной долота.

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, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками 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" по действующему законодательству.

На фиг.1 показан рабочий орган, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3 то же, вид спереди.

Рабочий орган культиватора содержит стойку 1 прямоугольного сечения в месте установки на поводах культиватора. Стойка 1 выполнена из двух пластин 2 и 3. На противоположных гранях от сопрягаемых поверхностей пластин 2 и 3 выполнены лезвия 4 и 5. Лезвия 4 и 5 образуют режущую кромку 6 на фронтальной части стойки 1. На стойке 1 закреплено долото 7. Долото 7 выполнено в виде эллиптического конуса. Вершина 8 долота 7 закруглена. Наиболее широкая часть долота 7 завершается частью эллипсоида вращения 9. Долото 7 имеет сквозное отверстие прямоугольного сечения и на стойке 1 закреплено парой заклепок 10 между частями стойки 1. Нижние концы пластин 2 и 3 с лезвиями 4 и 5 сопряжены со стойкой 1 по дуге окружности и образуют разнонаправленные крылья 11 и 12.

Рабочий орган культиватора функционирует следующим образом.

Глубину обработки описанным рабочим органом на паровых культиваторах устанавливают опорными колесами и степенью поджатия пружины на нажимных штангах коротких и длинных поводков (на примере серийного культиватора КПС-4,0).

При движении рабочего органа закругленная вершина 8 долота 7 воздействует на почву. Так как закругленная вершина имеет радиус закругления 1,5-2,0 мм, то она вызывает деформацию сжатия на почвенные агрегаты и тем самым долото 7 внедряется в обрабатываемый слой. При внедрении долота 7 в силу особенностей поверхности долота 7 выполнение в виде эллиптического конуса происходит деформация пласта почвы в направление снизу вверх, снизу влево и снизу вправо, разрывая этим почвенные агрегаты и комья на мелкие почвенные фракции размером 0,5.1,5 см.

При дальнейшем перемещении долота 7 стойка 1 внедряется в почву, а режущая кромка 6 лезвий 4 и 5 разрезает почвенный пласт на равные доли, производя дополнительное крошение почвы. Нависшие корневые и растительные остатки на стойке 1 перемещаются режущей кромкой 6. Широкая часть 9 долота 7 в виде части эллипсоида вращения способствует главному сходу разрыхленного пласта почвы, исключающее хаотичную укладку почвенных агрегатов, что способствует выравниванию поверхности поля. Разнонаправленные крылья 11 и 12 нижней части стойки 1 своими режущими кромками 6 на лезвиях 4 и 5 подрезают нижний почвенный горизонт и производят дополнительное крошение. Нижние дуговые грани пластин 2 и 3 соприкасаются с твердыми участками почвы и работают как полевые доски корпусов плугов, стабилизируя этим направление движения рабочего органа. Вместе с этим конечные участки крыльев 11 и 12 являются пятками, исключающими чрезмерное заглубление вершины 8 долота 7. При движении рабочего органа его рабочие органы долото 7, стойка 1 и разнонаправленные крылья 11 и 12 перемещают в разрыхленном слое почвы и этим снижается общее тяговое сопротивление, а за счет уравновешенности боковых составляющих исключаются поломки.

При обработке эрозионно опасных почв предлагаемым рабочим органом снижается количество эрозионно опасных частиц, есть возможность за счет выравненности почвенных агрегатов получить агрономически ценную структуру почвы, приемлемой для возделывания полевых культур в ранне-весенний период с сохранением почвенных запасов влаги, снизить энергозатраты на выполнение основного технологического процесса, повысить в целом урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур и сохранить плодородие почвы.

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

Применение: сельскохозяйственное машиностроение. Сущность изобретения: рабочий орган культиватора содержит стойку и долото. Стойка выполнена из двух сопрягаемых боковин, на противоположных гранях которых выполнены лезвия. Долото снабжено пазом и размещено между частями стойки. Утолщенная часть долота выполнена в виде части эллипсоида вращения. Нижние концы боковин стойки выполнены с разнонаправленными крыльями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рабочий орган культиватора, включающий стойку и долото в виде эллиптического корпуса с закругленной вершиной, отличающийся тем, что стойка выполнена из двух сопрягаемых боковин, каждая из которых на противоположных гранях снабжена лезвиями, а в долоте выполнено сквозное отверстие прямоугольного сечения, при этом долото посредством элемента фиксации закреплено на стойке между ее частями, причем нижние концы боковин стойки выполнены с разнонаправленными крыльями. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что утолщенная часть долота выполнена в виде эллипсоида вращения.