ПЛОСКОРЕЖУЩАЯ ЛАПА Российский патент 1998 года по МПК A01B35/26 

Изобретение относится к средствам механизации сельскохозяйственного производства и используется в качестве рабочего органа культиватора для обработки паров и междурядных обработок.

Известен почвообрабатывающий рабочий орган, включающий стойку и рыхлительную лапу с режущим лезвием, имеющим выступ и вырезы, выполненные по логарифмическим кривым, в котором с целью повышения качества крошения почвы и просеиваемости эрозионно-опасных частиц на дно борозды крошащая часть поверхности лапы по ширине захвата выполнена в виде косинусоиды с положительной выпуклостью кривизны вверх против выступов лезвия и отрицательной против вырезов лезвия, при этом лобовая поверхность лапы против выступов выполнена в виде сопряженных знакопеременных логарифмических кривых, одна из которых расположена в режущей части и имеет выпуклость в сторону нижней части лапы, а лобовая поверхность лапы против вырезов выполнена плоской [1]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится низкое качество подрезания сорняков, в частности при обработке паров и обработке почвы в междурядьях пропашных культур.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является плоскорежущая лапа, включающая стойку с рабочей кромкой и задней стенкой, на которой шарнирно закреплена стрельчатая лапа с передней кромкой, в которой с целью снижения тягового сопротивления и упрощения конструкции в верхней части задней стенки стойки выполнена цилиндрическая выемка в прорезью, ширина которой больше толщины лапы, а шарнир размещен в цилиндрической выемке и выполнен в виде диска с пазом, в котором укреплена накладка и размещена имеющая окно лапа; задняя стенка стойки размещена внутри окна, ширина которого больше толщины задней стенки, а его длина больше диаметра окружности, описанной вокруг оси шарнира, проходящей через нижнюю точку рабочей кромки стойки; рабочая кромка стойки расположена под острым углом к направлению движения.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся низкое качество крошения почвы, особенно в орошаемом земледелии, где после полива в течение 2 3 ч образуется почвенная корка, неравномерность глубины культивации по ширине лапы и неполное подрезание сорняков из-за отклонения лапы в горизонтальной плоскости.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение повышение качества обработки почвы в междурядьях пропашных культур в орошаемом земледелии и полное подрезание сорняков.

Технический результат создание мульчирующего слоя после проведения вегетационных поливов, полное механическое уничтожение сорняков и качественное крошение почвенных агрегатов в посевном слое при обработке паров.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для обработки паров, включающем стойку с рабочей кромкой и задней стенкой, на которой закреплена стрельчатая плоскорежущая лапа с передней режущей кромкой, плоскорежущая лапа снабжена скалывающими элементами, размещенными уступами и со смещением назад от режущей кромки; скалывающий элемент выполнен в виде призмы, фронтальная часть которой ортогональна верхней плоскости лапы, а высота призмы больше или равна толщине стрельчатой плоскорежущей лапы.

За счет того, что стрельчатая плоскорежущая лапа снабжена скалывающими элементами, размещенными уступами и со смещением назад от режущей кромки лапы, достигается указанный 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 требования "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 изображена лапа плоскорежущая, вид в плане; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 сечение A-A на фиг. 1, выполнение складывающего элемента в виде локальной выдавки части материала лапы снизу вверх; на фиг. 4 сечение A-A на фиг. 1, размещение скалывающего элемента на верхней плоскости стрельчатой плоскорежущей лапы и выполненного в виде прямой призмы.

Лапа плоскорежущая для обработки паров и междурядий пропашных культур после вегетационных поливов содержит вертикально установленную стойку 1 и стрельчатую плоскорежущую лапу 2. Нижняя часть 3 стойки 1 отклонена в обратном направлении перемещения стойки 1. Фронтальная нижняя часть 3 стойки 1 снабжена лезвием 4, образованным двусторонней заточкой. Угол заточки нижней части 3 стойки 1 выполнен равным 18 ±2^o. Нижний конец 5 стойки 1 снабжен задней стенкой 6, которая выполнена из однородного материала со стойкой 1. На задней стенке 5 закреплена стрельчатая плоскорежущая лапа 2. Верхняя грань задней стенки 6 снабжена двумя разнесенными по ее длине опорными площадками 7 и 8. Передняя опорная площадка 7 служит для опоры носка 9 стрельчатой плоскорежущей лапы 2. Передняя опорная площадка 7 и задняя опорная площадка 8 на горизонтальной верхней грани задней стенки 6 образуют продольную опорную базу для устойчивого размещения плоскорежущей лапы 2. На задней опорной площадке 8 выполнен выступ 10 трапецеидальной формы, суженной частью направленной в сторону стойки 1.

Плоскорежущая стрельчатая лапа 2 на своей задней части 11 вдоль горизонтальной оси симметрии снабжена пазом 12 в виде ласточкина хвоста. Паз 12 плоскорежущей лапы 2 в момент сборки и в работе сопряжен с выступом 10 на задней площадке 8. Такое соединение стрельчатой лапы 2 со стойкой 1 исключает поворот лапы 6 в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси стойки 1. Сопряженные с передней 7 и задней 8 опорными площадками носок 9 и задняя часть плоскорежущей лапы 2 с задней стенкой 5 дополнительно соединены болтом 13 с потайной головкой, пружинной шайбой 14 и гайкой 15. Болт 13 с потайной головкой размещен в створе стойки 1 и в соосных вертикальных отверстиях плоскорежущей лапы 2 и задней стенки 6. Задняя стенка 6 по ее длине выполнена переменного сечения и сопряжена с нижней частью 3 стойки 1. Стрельчатая плоскорежущая лапа 2 выполнена из листовой стали толщиной 3.6 мм. Угол раствора стрельчатой лапы 2 составляет 120±2^o. Угол заточки лапы 2 i 15±3^o, что образует режущие кромки 16 и 17. Лезвия 18 и 19 лапы 2 напылены износостойким материалом с толщиной покрытия 0,7.0,8 мм. Материал лапы 2 сталь 65Г ГОСТ 1050-74. Плоскорежущая лапа 2 снабжена скалывающими элементами 20, размещенными уступами и со смещением назад от режущих кромок 16 и 17 лезвий 18 и 19
Скалывающий элемент 20 (см. фиг.4) выполнен в виде призмы. Основание призмы трапеция. Наибольшая боковая грань призмы, сопряженная с большой стороной основания трапеции, на верхней плоскости 21 плоскорежущей лапы 2 размещена ортогонально. Широкая боковая грань призмы ориентирована нормально к направлению движения стойки 1. Высота h скалывающего элемента 20 выполнена равной толщине t стрельчатой плоскорежущей лапы 2 или больше на 20.50% чем толщина лапы 2. Скалывающий элемент 20 выполнен из износостойкого материала и на верхней плоскости 21 плоскорежущей лапы 2 закреплен контактной сваркой. Скалывающий элемент 20 (см. фиг.3) образован путем локального среза части листового материала плоскорежущей лапы 2 и деформацией срезанной части в направлении от нижней плоскости 22 лапы 2 к ее верхней плоскости 21. Образованная таким образом фронтальная грань 23 скалывающего элемента выступает над верхней плоскостью 21 лапы 2 на величину h, равную ее толщине t. Деформированные верхняя 24 и нижняя 25 плоскости скалывающего элемента 20 плавно сопрягаются с верхней 21 и нижней 22 плоскостями стрельчатой плоскорежущей лапы 2.

Рабочий процесс обработки паров лапой плоскорежущей происходит следующим образом.

Стойку 1 рабочего органа культиватора устанавливают в держателе секции культиватора-растениепитателя (КРН-8,4; КНР-5,6; КНР-4,2 и др.) или крепят соответственно на длинном и коротком поводках парового культиватора (КПС-4,0; КСО-4; КОР-4,2; КГС-10-02 и др.) для предпосевной обработки паров или их поддержания в надлежащем порядке в весенне-летний период путем рыхления верхнего слоя и полного подрезания сорняков. Стойка 1 в рабочем положении соответствующими механизмами указанных культиваторов должна быть установлена в строго вертикальном положении. При перемещении культиватора нижняя заточенная часть 5 наклонной части 3 стойки 1 локально давит в виде очень узкой полоски на почвенную корку и разрушает ее. Почвенная корка в орошаемом земледелии интенсивно образуется при проведении вегетационных поливов малыми нормами. При температуре воздуха 30.40^oC в условиях Нижнего Поволжья течение 3 4 ч толщина почвенной корки достигает 1,5 2,5 см. При дальнейшем высыхании на светло-каштановых почвах почвенная корка лопается, образуя плиты размерами 0,4.0,6 м². Нижняя кромка 5 с лезвием 4 внедряется в почву, увлекая за собой на заданную глубину стрельчатую плоскорежущую лапу 2.

При внедрении стойки 1 в почву носок 9 стрельчатой лапы 2 находится ниже задней ее части 11. В момент вхождения лапы 2 в почву срезаемый режущими кромками 16 и 17 лезвий 18 и 19 почвенный слой создает лобовое сопротивление и лапа 2 внедряется еще на большую глубину. Устойчивое положение плоскорежущая лапа 2 занимает в том случае, если между нижней плоскостью 22 лезвий 18 и 19 и обработанной поверхностью почвы не будет заднего угла, т.е. нижняя плоскость 22 лапы 2 прижата к поверхности разрыхленного слоя. Листостебельная масса сорняков и растительные остатки предшественника скользят по лезвию 4 стойки 1, заклиниваются между дневной поверхностью почвы (или на почвенной корке) и срезаются вертикальной режущей кромкой лезвия 4. Непреодолимые препятствия и неразрезанные виды корней сорняков, части проволоки, шпагата и других включений скользят вдоль лезвия 4 вниз и опускаются в почву ниже лезвия 18 и 19 с режущими кромками 16 и 17 стрельчатой лапы 2. Таким образом происходит самоочищение стойки 1.

Корни скорняков при встрече с лезвиями 18 и 19 или перерезаются режущими кромками 16 и 17, или скользят вдоль них. При установившемся движении лезвиями 18 и 19 срезается тонкий почвенный слой, который приподнимается над верхней плоскостью 21 плоскорежущей лапы 2 из-за лобового участка при заточке лезвий 18 и 19 под углом i (см. фиг. 3). Покадровая расшифровка кинопленки, заснятой скоростной кинокамерой СКС-1М-16 с частотой кадров 300 400 с^-1, показывает, что почвенные частицы перемещаются над верхней плоскостью 21 лапы 2 по параболическим траекториям. Размещенные на внешней плоскости 21 скалывающие элементы 20 своими лобовыми участками фронтальных граней 23 резко изменяют траекторию движения почвенных монолитов (корки) в направлении снизу вверх. Почвенная корка интенсивно крошится, создавая агрономически ценные фракции. Разрыхленный почвенный слой укрывает срезанную влажную поверхность нижнего почвенного горизонта. Таким образом создается мульчирующий слой, исключающий иссушение самой почвы, сохраняется почвенная влага и снижается температура почвы. Интенсивность крошения почвенных агрегатов достигается также тем, что впереди скалывающих элементов 20 на гранях 23 создается почвенная призма, которая резко снижает скорость перемещения почвенных плит над верхней плоскостью 21 лапы 2. Размещение скалывающих элементов 20 уступами вдоль лезвий 18 и 19 обеспечивает их самоочищение от налипшей почвы.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнение 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 формулы изобретения, подтверждена возможностью его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритете средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

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

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности в орудиях для обработки паров и междурядий пропашных культур после вегетационных поливов для уничтожения сорняков и почвенной корки. Сущность изобретения: плоскорежущая лапа содержит стройку с рабочей кромкой и заднюю стенку. На задней стенке посредством болта с потайной головкой закреплена стрельчатая плоскорежущая лапа. Крылья лапы имеют режущие кромки на лезвиях. Плоскорежущая лапа снабжена скалывающими элементами, расположенными уступами со смещением назад от режущей кромки лапы. Скалывающий элемент выполнен, например, в виде призмы. Одна из боковых граней призмы ортогональна к верхней плоскости лапы и к направлению ее движения. Высота призмы больше или равна толщине стрельчатой лапы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Плоскорежущая лапа, включающая стойку с рабочей кромкой и задней стенкой, на которой закреплена стрельчатая плоскорежущая лапа с передней режущей кромкой, отличающаяся тем, что плоскорежущая лапа снабжена скалывающими элементами, размещенными уступами и со смещением назад от режущей кромки лапы. 2. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что скалывающий элемент выполнен в виде призмы, одна из боковых граней которой ортогональна к верхней плоскости лапы и к направлению ее движения, а высота призмы больше или равна толщине стрельчатой плоскорежущей лапы.