РАБОЧИЙ ОРГАН КУЛЬТИВАТОРА Российский патент 1998 года по МПК A01B35/20 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для поверхностной обработки почвы.

Известна 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 с 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; передняя кромка лапы сопряжена с поверхностью дна паза, а 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 (SU, авторское свидетельство N 1477264, кл. A 01 B 35/26. Плоскорежущая лапа. Васьковский Е.И., Ремезов Л.В., Андриенко Е.В., Горячкин В.А., 1989).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится низкая самоочищаемость крыльев плоскорежущей лапы от нависших сорняков. Шарнир с горизонтальной осью вращения в месте соединения стойки с плоскорежущей лапой обеспечивает лишь заданную глубину обработки почвы в пределах агродопуска.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является рабочий орган культиватора-плоскореза, включающий стойку и лапу с крыльями, имеющую носовой предкрылок с острым углом раствора лезвий, в котором, с целью улучшения крошения почвы и перерезания сорняков, рабочий орган снабжен механизмом, сообщающим лапе угловые колебания в горизонтальной плоскости относительно оси, которая расположена на расстоянии до точек пересечения переднего и боковых лезвий носового предкрылка, равном или большем расстояния до точек пересечения боковых лезвий предкрылка с лезвиями крыльев, причем прямые, проходящие вдоль лезвий крыльев, пересекаются на этой же оси, а угол раствора последних равен 2γ = π-α, где α - амплитуда угловых колебаний лапы (SU, авторское свидетельство N 11301181, кл. A 01 B 35/28. Рабочий орган культиватора-плоскореза. Верняев О.В., Волик А.Ф., Кононова Л.И., Черный А.Я. Антонов В.В., 1984).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится низкая степень самоочищения режущих кромок от нависших сорняков. Несмотря на угловые колебания крыльев лап в горизонтальной плоскости, угол раствора ее режущей кромки остается величиной большей, нежели угол трения сорняков о материал лапы. Для полного самоочищения лапы от нависших сорняков на 1 м пути рабочего хода лапы требуется не менее 20-30 колебаний в секунду.

Известен рабочий орган культиватора, содержащий стойку и шарнирно установленную на ней с возможностью свободного вращения подрезающую лапу с режущей кромкой по периметру и выпуклостью в центре, причем стойка выполнена полой в виде втулки, в которой размещена ось вращения лапы (SU, патент N 20382, кл. A 01 B 35/20, 1931). Этот рабочий орган нами принят за наиболее близкий аналог.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится низкая надежность шарнирного узла и нависание срезанных корней сорняков на втулке.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эффективности и надежности работы плоскорежущей лапы при обработке почвы.

Технический результат - повышение качества обработки и увеличение срока службы рабочих органов культиватора.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, содержащем полую стойку и шарнирно установленную на ней с возможностью свободного вращения подрезающую лапу с режущей кромкой по периметру и выпуклостью в центре, шарнир выполнен в виде цилиндрической втулки, охватывающей нижнюю часть стойки и размещенный между колпаком стойки и опорной шайбой, установленной на нижней торцовой части стойки и соединенной с ней крепежным элементом, при этом шарнир снабжен лабиринтным уплотнением; цилиндрическая втулка шарнира размещена в центре выпуклости плоскорежущей лапы; верхняя часть стойки снабжена возможностью установки в держателе культиватора с прямоугольным отверстием.

За счет того, что шарнир выполнен в виде цилиндрической втулки, охватывающей нижнюю часть стойки, а между колпаком и втулкой выполнено лабиринтное уплотнение, 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 заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявители провели 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 заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

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

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен рабочий орган культиватора, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, диаметральный разрез узла соединения подрезающей лапы со стойкой; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3, ограничитель осевого смещения подрезающей лапы на ее стойке.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Рабочий орган культиватора (см. фиг. 1 и 2) содержит стойку 1 и подрезающую лапу 2. Подрезающая лапа 2 соединена со стойкой 1 посредством шарнира 3 с вертикальной осью. Это обеспечивает подрезающей лапе 2 свободное вращение вокруг вертикальной оси стойки 1 (см. фиг. 3).

Подрезающая лапа 2 выполнена в виде равностороннего треугольника со стороной, равной 310 мм и толщиной 2 или 3 мм. По периметру подрезающей лапы 2 выполнены режущие кромки 4, 5 и 6. В центре подрезающей лапы 2 выполнена выпуклость 7.

Стойка 1 выполнена полой, например из тонкостенной водопроводной трубы с внутренним диаметром 1". Верхняя часть 8 стойки 1 снабжена возможностью установки в держателе поводка культиватора с прямоугольным отверстием.

Шарнир 3 соединения плоскорежущей лапы со стойкой 1 выполнен в виде цилиндрической втулки 9, размещенной в центре выпуклости и охватывающей нижнюю часть 10 стойки 1 и размещенной между колпаком 11 стойки 1 и опорной шайбой 12, установленной на нижней торцевой части 10 стойки 1. Осевое смещение лапы 2 по высоте стойки 1 исключено опорной шайбой 12, зафиксированной болтом 13 в резьбовой втулке 14 стойки 1. Резьбовая втулка 14 установлена во внутренней полой части стойки 1 и соединена с ней контактной или точечной сваркой. Положение опорной шайбы 12 в торцевой части 10 стойки 1 зафиксировано штифтами 15 стойки 1, размещенными в отверстиях 16 опорной шайбы 12 (см. фиг. 3 и 4).

Цилиндрическая втулка 9 выполнена из закаленной стали. Втулка 9 кольцевым сварным швом соединена с выпуклостью 7 подрезающей лапы 2. Прямоугольные канавки во внутренней полости колпака 11 и прямоугольные канавки на внешней цилиндрической поверхности втулки 9 образуют лабиринтное уплотнение.

Рабочий орган культиватора работает следующим образом.

В серийных паровых культиваторах подрезающие лапы размещены в два ряда с перекрытием. Перекрытие между концами крыльев лап выбирается из условий полноты подрезания корней сорняков. В заявленном рабочем органе подрезание сорняков происходит, если перекрытие между соседними лапами Δ будет как разница между описанным и вписанным радиусами окружностей равностороннего треугольника, по контуру которого размещены режущие кромки 4, 5 и 6 подрезающей лапы 2.

Перевод стойки 1 вместе с подрезающей лапой 2 из транспортного положения в рабочее предусмотрен посредством рамы культиватора. При движении стойки 1 лапа 2 занимает строго горизонтальное положение. При встрече с корнями сорняков режущих кромок 4 и 5, или 5 и 6, или 6 и 4, корни перерезаются. При нависании корней, например, на режущей кромке 4, тяговое сопротивление крыла лапы между режущими кромками 4 и 5 возрастает по сравнению с крылом между режущими кромками 5 и 6. Нависание корней на указанном крыле приводит к созданию момента сил, который превышает момент сил от усилия резания почвенного пласта на заданной глубине резания. Последнее приводит к тому, что подрезающая лапа начинает поворачиваться вокруг вертикальной оси шарнира 3. В этом случае угол между лезвием подрезающей лапы с режущей кромкой 4 и линией, обратной направлению перемещения стойки 1 подрезающей лапы 2, становится меньше 30^o и сорняки сползают с режущей кромки 4. Свободное вращение подрезающей лапы 2 посредством шарнира 3 стойки 1 вводит поочередно в работу одну или две режущие кромки 4, 5 и 6 лапы 2. Работа с обнаженными режущими кромками 4-6 в совокупности с их самоочищением обеспечивает высокое качество культивации паров: полное подрезание сорняков и требуемое качество крошения почвы без свальных гребней и развальных бороздок на поверхности поля.

Восстановление геометрий режущих кромок 4-5 производится известными приемами.

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.

Рабочий орган предназначен для поверхностной обработки почвы и может быть использован в сельском хозяйстве. Рабочий орган содержит полую стойку и шарнирно установленную на ней с возможностью свободного вращения подрезающую лапу с режущей кромкой по периметру и выпуклостью в центре. Шарнир выполнен в виде цилиндрической втулки, охватывающей нижнюю часть стойки и размещенной между колпаком стойки и опорной шайбой, установленной на нижней торцевой части стойки и соединенной с ней крепежным элементом. Шарнир снабжен лабиринтным уплотнением, что увеличивает срок службы рабочего органа. Цилиндрическая втулка шарнира размещена в центре выпуклости лапы. Верхняя часть стойки снабжена возможностью установки в держателе культиватора с прямоугольным отверстием. Такое конструктивное выполнение обеспечивает повышение качества обработки почвы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Рабочий орган культиватора, содержащий полую стойку и шарнирно установленную на ней с возможностью свободного вращения подрезающую лапу с режущей кромкой по периметру и выпуклостью в центре, отличающийся тем, что шарнир выполнен в виде цилиндрической втулки, охватывающей нижнюю часть стойки и размещенной между колпаком стойки и опорной шайбой, соединенной с ней крепежным элементом, при этом шарнир снабжен лабиринтным уплотнением. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическая втулка шарнира размещена в центре выпуклости подрезающей лапы. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть стойки снабжена возможностью установки в держателе культиватора с прямоугольным отверстием.