РАБОЧИЙ ОРГАН КУЛЬТИВАТОРА Российский патент 1998 года по МПК A01B35/26 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности для обработки переуплотненных почв.

Известен рабочий орган культиватора, имеющий форму криволинейного черенкового ножа с переменной толщиной, увеличивающейся сверху вниз по его длине, в котором с целью улучшения качества рыхления почвы и уменьшения тягового сопротивления передняя рабочая часть ножа выполнена с переменным углом заточки: от острого в верхней части ножа до тупого в нижней его части с плавным переходом между ними [1].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся ограниченная износостойкость рабочего органа, низкое качество крошения почвы, повышенное сопротивление при рыхлении почвы (за счет отсутствия полноценных рабочих кромок), а также нависание и наматывание растительных остатков на плоскорежущий нож при работе на влажных и задернелых почвах.

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

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится пониженная стойкость рабочего органа, повышение тягового сопротивления по мере износа долота, а также повышенная стоимость эксплуатации вследствие замены (после износа) не рабочего лезвия, а всего рабочего органа и низкое качество рыхления почвы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, расширение функциональных возможностей рабочего органа.

Технический результат - повышение качества крошения почвы, удлинение срока службы, снижение стоимости эксплуатации, стабилизация тягового сопротивления рабочего органа за счет применения износостойких наконечника и стрежней и их смены после продолжительной работы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном рабочем органе культиватора, включающем стойку и долото конусовидной формы с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейную поверхность, долото выполнено из двух разъемных частей и снабжено стержнями, содержащими рабочие и монтажные участки и установленные под углом к оси долота в плоскости сопряжения разъемных частей, передняя разъемная часть выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму конуса, а задняя часть имеет форму усеченного эллиптического конуса, при этом основание передней части долота снабжено резьбовым хвостовиком, опорным конусом, кольцевой канавкой сложной конфигурации и опорным пояском в виде части конической поверхности, а задняя часть долота на малом основании эллиптического конуса имеет резьбовое отверстие и коническую фаску на пересечении основании и боковой поверхности эллиптического конуса и наклонные канавки прямоугольного сечения, выполненные с углом наклона к оси долота, равным углу постановки стержней, при этом монтажные участки стержней размещены в наклонных канавках и в кольцевой канавке на основании передней части долота и зафиксированы его опорным конусом; кольцевая канавка на основании передней части долота образована цилиндрической стенкой, основанием цилиндра, сопряженные между собой фаской, и конической поверхностью опорного конуса; резьбовой стержень размещен на опорном конусе; предпочтительный угол постановки стержней к оси долота равен 35 - 45^o; угол заострения рабочей части стержня равен 20 - 40^oC; диаметр стержня выполнен равным 6 - 8 мм; ширина наклонных канавок равна диаметру стержня.

За счет того что долото выполнено в виде двух разъемных частей и в плоскости их разъема размещены стержни, 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.

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 изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид рабочего органа культиватора, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, взаимное положение съемной передней части долота, износостойких стержней и задней части долота; на фиг. 4 - сопряжение задней части долота в виде усеченного эллиптического конуса и стойки рабочего органа; на фиг. 5 - износостойкая съемная передняя часть долота с резьбовым хвостовиком на донной части; на фиг. 6- вид Б на фиг. 4, вид со стороны резьбового отверстия в малом основании усеченного эллиптического конуса; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 5, диаметральный разрез съемной передней части долота и кольцевой канавки; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 6, диаметральный разрез основания долота.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Рабочий орган культиватора содержит стойку 1, долото 2 и стержни 3. Стойка 1 прямоугольного сечения содержит режущую кромку 4 на фронтальной части. Режущую кромку 4 образует двугранное лезвие 5 с углом заточки 21 - 25^o. Нижняя часть стойки 1 выполнена криволинейной, на ней размещено долото 2 конусовидной формы с закругленной вершиной 6. Основание долота 2 в месте сопряжения со стойкой 1 имеет вогнуто-криволинейную поверхность 7.

Долото 2 выполнено из двух разъемных частей. Передняя часть 8 долота 2 выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму кругового конуса. Основание 9 кругового конуса передней части 8 долота 2 снабжено резьбовым хвостовиком 10, кольцевой канавкой 11 сложной конфигурации и опорным пояском 12 в виде замкнутой полосы части конической поверхности. На внешней поверхности передней части 8 долота 2 ближе к основанию 9 выполнены две параллельные лыски 13 под размер рожкового ключа для навинчивания в резьбовое отверстие 14 на малом основании конуса задней части 15 долота 2. Задняя часть 15 долота 2 имеет форму усеченного эллиптического конуса. На малом основании усеченного эллиптического конуса задней части 15 долота 2 выполнены, кроме резьбового отверстия 14, коническая фаска 16 и прямоугольные канавки 17 для фиксирования в них стержней 3. Опорный поясок 12 на основании 9 передней части 8 долота 2 и коническая фаска 16 образуют поверхность сопряжения передней объемной части 8 долота 2 и задней неподвижной части 15 долота 2.

Стержни 3 имеют рабочие участки 18 с заостренными концами 19 и монтажные участки 20. Монтажный участок 20 стержня 3 выполнен путем локальной осевой деформации стержня 3, что образует цилиндрический поясок 21 диаметром в 2 - 2,5 раза больше, нежели диаметр стержня 3. Заостренный конец 19 стержня 3 представлен в виде конуса с углом при вершине между двумя его образующими в диаметральной плоскости меньше 40^o, но больше 20^o. Диаметр стержня 3 равен 6 - 8 мм. Длина стержней 3 в зависимости от условий работы может быть выполнена равной 60 - 100 мм. Оси стержней 3 наклонены к оси долота 2 под углом 35 - 45^o. Монтажный участок 20 стержня 3 размещен в прямоугольной канавке 17 на основании усеченного эллиптического конуса задней части 15 долота 2 и в кольцевой канавке 11 сложной конфигурации на основании 9 передней части 8 долота 2. Глубина прямоугольных канавок 17 на основании усеченного эллиптического конуса задней части 15 долота 2 равна диаметру стержня 3.

Кольцевая канавка 11 на основании 9 передней части 8 долота 2 образована опорным конусом 22, верхнее основание которого сопряжено с резьбовым хвостовиком 10 и цилиндром, основание 23 которого сопряжено с цилиндрической стенкой 24 посредством фаски 25, равной высоте цилиндрического пояска 21 монтажного участка 20 стержня 3. Опорный конус 22 передней части 8 долота 2 вместе с прямоугольными канавками 17 жестко фиксируют положение стержней 3 в плоскости разъема передней части 8 и задней части 15 долота 2.

Рабочий орган культиватора работает следующим образом.

При движении рабочего органа закругленная вершина 6 воздействует на почву, вызывая в ней деформацию смятия. Одновременно с этим коническая поверхность передней части 8 долота 2 воздействует на почвенную массу в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В результате чего почвенные частицы уплотняются, образуя более крупные механические прочные агрегаты. Стержни 3 врезаются в почвенные агрегаты и разрушают их на мелкие куски. Одновременно с этим нижний стержень 3 разрезает почвенное ложе, выполненное закругленной вершиной 6 и выполняет узкую щель шириной 6 - 8 мм. Боковые стержни 3 своими заостренными вершинами 19 на рабочих участках 18 интенсивно крошат пласт почвы. У основания конуса деформированная почвенная масса по вогнуто-криволинейным поверхностям 7 попадает в зону разряжения, где происходит ее крошение на агрономически ценные отдельности с диаметром почвенных комков 3 - 8 мм. За счет того что в зоне разряжения происходит почвенное трение ее агрегатов, верхний почвенный слой за стойкой 1 формируется с ровной дневной поверхностью. Перемещение стойки 1 в рыхлой почвенной зоне снижает общее тяговое сопротивление рабочего органа культиватора.

Предлагаемый рабочий орган культиватора позволяет получить агрономически ценную структуру почвы, снизить тяговое сопротивление, увеличить надежность конструкции, а при износе - выбраковать лишь сменные стержни и переднюю часть долота 2.

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".

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности для обработки почвы со стержневым фоном. Сущность изобретения: рабочий орган культиватора содержит стойку, долото конусовидной формы с закругленной вершиной и стержни, ориентированные к оси долота. Основание долота в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейную поверхность. Долото выполнено из двух разъемных частей и снабжено стержнями, содержащими рабочие и монтажные участки. Стержни установлены под углом к оси долота в плоскости сопряжения разъемных частей. Передняя разъемная часть выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму конуса, а задняя часть долота - форму усеченного эллиптического конуса. Основание передней части долота снабжено резьбовым хвостовиком, опорным конусом, кольцевой канавкой сложной конфигурации и опорным пояском в виде части конической поверхности. Задняя часть долота на малом основании эллиптического конуса имеет резьбовое отверстие, коническую фаску и наклонные канавки для фиксации стержней в заданном положении. Канавки выполнены с углом наклона к оси долота, равным углу постановки стержней. Контактные участки стержней размещены в наклонных канавках задней части долота и в кольцевой канавке на основании передней части долота и зафиксированы его опорным конусом. Кольцевая канавка на основании передней части долота содержит цилиндрическую стенку, основание цилиндра, сопряженные между собой фаской, и коническую поверхность опорного конуса. Резьбовой стержень размещен на опорном конусе. Предпочтительный угол постановки стержней к оси долота равен 35 - 45^o. Угол заострения рабочей части стержня равен 20 - 40^o. Диаметр стержня выполнен равным 6 - 8 мм. Ширина наклонных канавок равна диаметру стержня. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Рабочий орган культиватора, включающий стойку и долото конусовидной формы с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейную поверхность, отличающийся тем, что долото выполнено из двух разъемных частей и снабжено стержнями, содержащими рабочие и монтажные участки и установленными под углом к оси долота в плоскости сопряжения разъемных частей, передняя разъемная часть выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму конуса, а задняя часть имеет форму усеченного эллиптического конуса, при этом основание передней части долота снабжено резьбовым хвостовиком, опорным конусом, кольцевой канавкой сложной конфигурации и опорным пояском в виде части конической поверхности, а задняя часть долота на малом основании эллиптического конуса имеет резьбовое отверстие и коническую фаску на пересечении основания и боковой поверхности эллиптического конуса и наклонные канавки прямоугольного сечения, выполненные с углом наклона к оси долота, равным углу постановки осей стержней, при этом монтажные участки стержней размещены в наклонных канавках и кольцевой канавке на основании передней части долота и зафиксированы его опорным конусом. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что кольцевая канавка на основании передней части долота образована цилиндрической стенкой, основанием цилиндра, сопряженные между собой фаской и конической поверхностью опорного конуса. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что резьбовой стержень размещен на опорном конусе. 4. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что предпочтительный угол постановки стержней к оси долота равен 35 - 45^o. 5. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что угол заострения рабочей части стержня равен 20 - 40^o. 6. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что диаметр стержня равен 6 - 8 мм. 7. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ширина наклонных канавок равна диаметру стержня.