КОЛЬЧАТО-ШПОРОВЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН Российский патент 1997 года по МПК A01B29/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям для предпосевной подготовки почвы.

Цель изобретения сокращение металлоемкости и трудоемкости изготовления кольчато-шпорового рабочего органа при одновременном улучшении прочностных свойств (стальной прокат вместо чугуна) и расширении возможностей в выборе геометрической формы (легко изменяется высота выступов и угол наклона плоскости шпор относительно плоскости диска и плоскости осевого сечения диска катка), а также уменьшении тягового усилия.

Широко известны прикатывающие катки сельскохозяйственных машин, изготовленные из двух, соединенных между собой электросваркой дисков (авт. св. СССР N 1731075, N 919616, кл. A 01 B 29/04).

Эти диски позволяют качественно осуществлять процесс прикатывания почвы, просты и удобны в изготовлении и относительно дешевы.

Известны также клиновидные рабочие органы, осуществляющие дробление глыб, комьев и хорошо уплотняющие почву (авт. св. СССР N 114944, кл. A 01 B 29/04).

Недостатком известных рабочих органов является то, что они не обеспечивают измельчение глыб и комьев в междурядьях, что снижает качество предпосевной подготовки почвы.

Наиболее близкими по форме к предлагаемому являются кольчато-шпоровый рабочий орган, состоящий из дисков с ободом, на котором расположены выступы, имеющие форму радиально-направленного клина и закрепленные аксиально на боковых гранях диска шпоры, осуществляющие рыхление верхнего и уплотнение подповерхностного слоев почвы (авт. св. СССР N 1727562, кл. A 01 B 29/09).

Недостатком известного рабочего органа является то, что они изготавливаются методом стального или чаще чугунного литья и в силу сложности литейной технологии относительно дороги. Кроме того, ввиду необходимости получения литейных уклонов на модельной оснастке угол наклона плоскости шпор относительно плоскости диска не может быть изменен произвольно, а при изменении требует больших затрат на подготовку производства. Кроме того, чугунное литье принадлежит к числу хрупких материалов, что заставляет конструкторов увеличивать толщину шпор и обода диска, что приводит к увеличению веса рабочего органа.

Вместе с этим при увеличении ширины обода диска и сечения шпор рабочие органы плохо проникают в почву, не обеспечивают для посева семян глубину верхнего мульчирующего слоя и обладают высоким тяговым сопротивлением.

Ожидаемый технический результат сокращение металлоемкости и трудоемкости изготовления кольчато-шпорового рабочего органа при одновременном улучшении прочностных свойств и расширении возможностей в выборе угла наклона плоскости шпор относительно плоскости диска.

Результат достигается тем, что рабочий орган выполнен в виде двух штампованных из стального листового проката, выпуклых в средней части дисков, соединенных между собой. По периферии дисков расположены выступы, имеющие форму радиально-направленного клина, и шпоры, расположенные под углом к плоскости диска и осевому сечению диска катка.

Радиально-направленный клин формируется при одновременной вырубке и отгибке шпор, причем угол наклона шпоры может быть изменен в процессе штамповки изменением хода ползуна пресса, а высота может быть изменена величиной подачи заготовки под пуансон. Угол наклона плоскости шпор относительно плоскости диска таким образом может быть изменен от 15 до 90^o, т.е. до ее аксиального расположения.

Применение стального листового проката при изготовлении рабочего органа приводит к снижению его веса (т.е. уменьшению металлоемкости) и трудозатрат на его изготовление, а также к возможности уменьшения ширины диска до величины менее 0,02 м при обеспечении необходимой жесткости и прочности. Кроме того, в силу особенностей конструкции, толщина шпоры всегда в два раза меньше ширины диска, поэтому он легче и глубже проникает в почву при одинаковой массе по отношению к литому диску. При этом обеспечивается большая глубина верхнего мульчирующего слоя, а плотная прослойка располагается на глубине высева семян и при посеве не разрушается. Применение рабочего органа с углом наклона плоскости шпор отличным от аксиального (например, 60 или 45^o) проводит к более плавной и равномерной работе тягового агрегата и оптимизации условий работы шпоры (резание вместо дробления), что вкупе с уменьшением площади сечения шпоры приводит к уменьшению тягового усилия и расхода топлива.

На фиг. 1 изображен предлагаемый рабочий орган, вид сверху; на фиг.2 то же вид сбоку; на фиг.3 вид при аксиальном расположении шпор; на фиг.4 вид при расположении шпоры под углом 60^o к плоскости диска; на фиг.5 - плоскость шпоры лежит в плоскости осевого сечения диска; на фиг.6 то же, плоскость шпоры составляет с ней 15^o (<α₁ 15^o).

Кольчато-шпоровый орган состоит из (фиг.1) двух дисков 1 и 2, на которых расположены выступы, имеющие форму радиально-направленного клина и отогнутые под некоторым углом шпоры 3.

Кольчато-шпоровый рабочий орган работает следующим образом.

При движении рабочего органа диски 1 и 2 со шпорами 3 (фиг.1) внедряются в почву, при этом вершина шпоры врезается в глыбу и при дальнейшем движении раскалывает ее под действием своей массы и массы катка в целом, а затем шпорами 3 и периферией дисков с выступами дробит почву на мелкие комки и уплотняет почву по следу движения.

Изменение положения плоскости шпоры относительно осевого сечения диска с углом наклона, например в 15^o, как показано на фиг.6, позволяет получить рабочий орган с новыми свойствами. В этом случае в зависимости от направления движения кольчато-шпоровый орган будет работать по разносу: при движении по стрелке А он сможет более активно дробить и резать комья земли, разрыхлять и мульчировать поверхностный слой, а при движении по стрелке Б он сможет более активно уплотнять и указывать (прикатывать) почву, так как в первом случае шпора расположена по отношению к комьям земли ребром вперед, а во втором случае шпора расположена вперед боковой поверхностью. Удельное давление на почву при этом будет значительно ниже, а эффект прикатывания и уплотнения почвы гораздо значительней.

Использование изобретения позволит значительно сократить затраты на изготовление катков при обеспечении необходимого качества подготовки.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, а именно в почвообрабатывающих орудиях для предпосевной подготовки почвы. Сущность изобретения: рабочий орган выполнен в виде 2-х штампованных из стального листового проката выпуклых в средней части дисков, соединенных между собой. По периферии диска расположены выступы, имеющие форму радиально направленного клина, и шпоры, расположенные под углом к плоскости диска и плоскости осевого сечения. Выступ формируется при вырубке и одновременной отгибке шпор, причем угол отгибки по отношению к плоскости диска может изменяться от 15 до 90^o. При движении предлагаемого кольчато-шпорового органа в одну сторону усиливается размалывающий и мульчирующий эффект, а в другую - уплотняющий и прикатывающий. 6 ил.

Кольчато-шпоровый рабочий орган, содержащий два соединенных между собой плоскими основаниями диска, на каждом из которых в плоскости диска расположены выступы, имеющие форму радиально направленного клина и отогнутые шпоры, отличающийся тем, что эти выступы образованы шпорами, отогнутыми по периферии дисков методом надрезки с гибкой, причем заданный угол отгиба плоскости шпор относительно плоскости диска составляет 15 90^o.