ЗУБ БОРОНЫ Российский патент 1997 года по МПК A01B19/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам орудий для боронования почвы в орошаемом земледелии.

Известны зубовые бороны, содержащие пересекающиеся планки с зубьями в точках их сопряжения. Зубья выполнены квадратного или круглого сечения. Зубья имеют клинообразную рабочую и монтажные части. Нижние участки рабочих частей зубьев выполнены заостренными.

В орошаемом земледелии очень низкая эффективность описанных зубьев. При повышенной влажности заостренными концами рыхлится очень узкая почвенная полоса, а поэтому проросшие сорняки остаются нетронутыми.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является зуб бороны, включающий клинообразную рабочую и монтажную части, в котором, с целью повышения качества работы и надежности, зуб снабжен упругим изогнутым стержнем, средняя часть которого размещена в выполненном на нижнем конце рабочей части зуба отверстии, а концы стержня отогнуты от оси симметрии зуба на острый угол, вершина которого направлена по ходу движения. Это устройство нами принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся низкое качество рыхления почвы и неполное подрезание сорняков. В орошаемом земледелии сорняки пригибаются упругим стержнем и остаются неподрезанными на поверхности поля.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, повышение эффективности боронования в орошаемом земледелии.

Технический результат полное подрезание сорняков, увеличение степени крошения почвы и выравнивание микропрофиля поверхности поля.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном зубе бороны для поверхностной обработки почвы повышенной влажности и насыщенной произрастающими сорняками, включающем клинообразную рабочую и монтажную части, зуб снабжен съемным рыхлительным элементом, выполненным в виде плоского диска с кольцевой режущей кромкой и снабженным возможностью эксцентричной установки в кольцевой цилиндрической канавке на нижнем участке клинообразной рабочей части зуба посредством одного из радиальных пазов диска, направленных от его центра к периферии; плоский диск снабжен монтажным отверстием, размещенным в его центре; диаметр монтажного отверстия выполнен большим в 1,03 1,05 диаметра описанной окружности многогранного стержня зуба; ширина радиальных пазов равна диаметру кольцевой канавки стержня зуба; количество радиальных пазов больше одного; рыхлительный элемент снабжен возможностью фиксирования на периферийном участке одного из радиальных пазов; периферийный участок радиального паза выполнен цилиндрическим; кольцевая цилиндрическая канавка выполнена выше заостренного клинообразного рабочего конца на 1/15 1/10 рабочей части зуба; оптимальный диаметр плоского диска рыхлительного элемента находится в пределах 100 150 мм; кольцевая режущая кромка плоского диска образована односторонней заточкой плоского диска под углом 12^o 15^o.

За счет того что рабочая часть зуба бороны снабжена рыхлительным элементом, 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 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.

Для проверки соответствия заявленного 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 заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

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

На фиг. 1 изображен квадратный зуб бороны для работы в тяжелых и средних почвенных условиях с рыхлительным элементом, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид в плане; на фиг. 3 зуб бороны круглого сечения с рыхлительным элементом при работе на легких почвах для выравнивания микрорельефа, уничтожения почвенной корки и сорняков, а также заделки семян и удобрений в почву, вид сбоку; на фиг. 4 то же, вид в плане.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Зуб бороны состоит из клинообразной рабочей части 1, монтажной части 2 и кольцевой цилиндрической канавки 3. Монтажная часть 2 зуба бороны содержит упорный фланец 4, резьбовой хвостовик 5 и квадрат 6 для установки на планках рамы бороны. Рабочая часть 1 зуба бороны включает стержень 7 квадратного или круглого сечения и заостренный конец в виде усеченной призмы 8 или конуса 9, обращенной вершиной вниз. Длина рабочей части 1 зуба находится из соотношения L= (2,0 2,5)h, где h глубина боронования. Длина l заострения принимается равной 0,25 L. Зуб бороны снабжен рыхлительным элементом 10, выполненным в виде плоского диска с кольцевой режущей кромкой 11. Рыхлительный элемент 10 снабжен возможностью эксцентричной установки в кольцевой цилиндрической канавке 3 стержня 7 на нижнем участке клинообразной рабочей части 1 зуба бороны. Рыхлительный элемент 10 снабжен монтажным отверстием 12, размещенным в его центре. Диаметр монтажного отверстия 12 выполнен больше в 1,03 1,05 диаметра описанной окружности квадратного стержня 7 зуба. От центра плоского диска рыхлительного элемента 10 в радиальных направлениях выполнены пазы 13. Ширина пазов 13 равна диаметру кольцевой канавки 3. Диаметр кольцевой канавки 3 выбран из соотношения (0,8 0,85) от сечения стержня 7 или диаметра круглого стержня 7. Количество радиальных пазов 13 больше одного, но меньше пяти. Периферийный участок 14 радиального паза 13 предпочтительнее выполнить цилиндрическим. Оптимальный диаметр плоского диска рыхлительного элемента 10 находится в пределах 100 150 мм. Для легких посевных борон ширину междурядья а принимают равной 30 мм, для средних (по массе) 40 50 мм и для тяжелых борон 50 80 мм. Расстояние между поперечными планками в продольных рядах принимают равным 200 мм для легких борон, 250 мм для средних борон и 300 мм для тяжелых борон. Расстояние между зубьями на поперечных планках принимают равным для легких борон приблизительно 150 мм, средних 200 250 мм, тяжелых 250 400 мм. Поэтому оптимальный диаметр плоских дисков в диапазоне 100 150 мм удовлетворяет условиям полного подрезания сорняков, интенсивного крошения пласта почвы и выравнивания микропрофиля поля. Кольцевая режущая кромка 11 плоского диска образована односторонней заточкой верхней плоскости диска под углом 12^o 15^o. Диск выполнен из плоского листа толщиной 2 мм. Материал листа сталь 65Г. Режущая кромка 11 рыхлительного элемента 10 подвержена закалке до твердости 45 60 НРСэ. При глубине боронования 6 см, высота рабочей части 1 зуба равна 15 см. Заостренный конец 8 (9) зуба размещен на конце зуба и занимает 35 мм участок. Кольцевая канавка 3 размещена на 1/15 1/10 рабочей части 1 зуба, что составляет 10 15 мм. При глубине рыхления в 6 см, режущая кромка 11 рыхлительного элемента 10 перемещается на глубине 1,5 2,0 см от дневной поверхности поля, что обеспечивает полное подрезание сорняков. Рыхлительный элемент 10 зафиксирован в кольцевой канавке 3 стержня 7 при размещении плоского диска посредством радиального паза 13 и совмещения периферийного цилиндрического участка 14 насечками 15 на внешней поверхности плоского диска (см. фиг. 1 4). Это исключает смещение плоского диска вдоль радиального паза 13 в направлении к монтажному отверстию 12 и одновременно с этим обеспечивает демонтаж рыхлительного элемента 10 со стержня 7.

Зуб бороны работает следующим образом.

Зубья размещены на пересечении продольных и поперечных планках бороны и в точках их пересечения монтажными частями 2 зафиксированы в них. Для этого квадрат 6 устанавливают в квадратном отверстии поперечной планки, совместив до упора упорный фланец 4 с поперечной планкой бороны. Продольные планки совмещают с поперечными планками и взаимно их стягивают гайками М16 (М12), на ввинчиваемых на резьбовых хвостовиках 5 монтажных частей 1 зубьев. Углом наклона гибких тяг на продольных планках бороны изменяют глубину рыхления. При угле наклона гибких тяг 11^o 13^o к горизонту, глубина рыхления зубьями составляет 6 7 см. При установившемся движении заостренный конец 8 зубьев с квадратным сечением или вершина конуса 9 зубьев с круглым сечением давит на поверхность почвы и под действием веса бороны (оптимальное значение ее находится в пределах 5,88 9,85Н (0,6 1,0 кГс) на один зуб для легких борон; 11,8 14,7Н (1,2 1,5 кГс) на один зуб для средних борон; 15,7 19,6Н (1,6 2,0 кГс) на один зуб для тяжелых борон, разрывает почвенную корку, интенсивно ее крошит и увлекает за собой рыхлительный элемент. При движении бороны режущая кромка 11 касается поверхности поля, а затем подрезает верхний слой почвы. Встречающиеся корни сорняков подрезаются вместе с пластом почвы. При нарастании сопротивления на одном из крыльев плоского диска относительно оси вращения, совмещенной с вертикальной осью стержня 7, диск смещается в бок в ту или иную сторону, уменьшая угол между касательной в точке нависшихся сорняков и направлением движения бороны. В этом случае происходит сход сорняка. При уменьшении нагрузки на одном из крыльев за счет возросшей нагрузки на другом конце крыла, плоский диск рыхлительного элемента 10 возвращается в исходное положение. По мере заступления фронтальной режущей кромки 11 при достижении радиуса галтели 0,8 1,7 мм, рыхлительный элемент 10 переставляют в новое положение. Для этого из внутренней полости радиального паза 13 удаляют одним из известных способов насечки 15. Диск смещают вдоль радиального паза 13 в центр монтажного отверстия 12, а затем вдоль другого радиального паза 13 периферийную кромку 14 совмещают с кольцевым пазом 3 на стержне 7 зуба. Насечками 15 фиксируют эксцентричное положение рыхлительного элемента 10 относительно вертикальной оси стержня 7 на рабочей части 2 зуба.

При затуплении кольцевой режущей кромки 11 по всему периметру, рыхлительный элемент 10 демонтируют с зуба для реставрации, например путем заточки пакета плоских дисков на токарно-винторезном станке любой модели.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для заявленного 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 заявленное 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: зуб бороны включает клинообразную рабочую и монтажные части. Зуб снабжен съемным рыхлительным элементом, выполненным в виде плоского диска с кольцевой режущей кромкой. Рыхлительный элемент снабжен возможностью эксцентричной установки в кольцевой цилиндрической канавке на нижнем участке клинообразной рабочей части зуба посредством одного из радиальных пазов диска, направленных от его центра к периферии. 9 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Зуб бороны, включающий клинообразную рабочую и монтажную части и плоский диск, отличающийся тем, что выполнен с кольцевой режущей кромкой и радиальными пазами, направленными от его центра к периферии, при этом он установлен горизонтально и эксцентрично в выполненной на нижнем участке рабочей части зуба кольцевой цилиндрической канавке посредством одного из радиальных пазов. 2. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что плоский диск снабжен монтажным отверстием, размещенным в его центре. 3. Зуб по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что диаметр монтажного отверстия выполнен больше в 1,03 1,05 диаметра окружности, описанной вокруг многогранного стержня зуба. 4. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что ширина радиальных пазов равна диаметру кольцевой канавки стержня зуба. 5. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что количество радиальных пазов больше одного. 6. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что рыхлительный элемент имеет возможность фиксировать на периферийном участке одного из радиальных пазов. 7. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что периферийный участок радиального паза выполнен цилиндрическим. 8. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая цилиндрическая канавка выполнена выше заостренного клинообразного рабочего конца на 1/15 1/10 рабочей части зуба. 9. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что оптимальный диаметр плоского диска рыхлительного элемента находится в пределах 100 150 мм. 10. Зуб по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая режущая кромка плоского диска образована односторонней заточкой плоского диска под углом 12 15^o.