РОТАЦИОННЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН Российский патент 1999 года по МПК A01B29/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям с ротационными рабочими органами.

По основному авторскому свидетельству N 1572430 известен ротационный рабочий орган для предпосевной подготовки почвы, который содержит раму, где размещен вибратор содержащий шестерни привода соединенные со ступицами зубного спирального барабана. При перемещении по полю спираль с зубьями приводит во вращение дебаланс вибратора, который создает вибрацию рамы и спирали. Однако такое размещение вибратора позволяет создавать только продольную круговую вибрацию в вертикальной плоскости. Кроме того, наличие одноплоскостного вибратора не позволяет зубьям спирали производить выравнивание поверхности поля по ширине захвата орудия, а также полную очистку зубьев при выходе из почвенного пласта.

Цель изобретения - обеспечение более качественного рыхления почвы, самоочистки рабочих органов в процессе работы и снижения энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что ротационный рабочий орган снабжен цилиндрическим и коническим автовибраторами, у одного из которых дебаланс вращается в горизонтальной, а у другого в вертикальной плоскостях вращения, что позволяет получить гармоники от колебаний суммарной величины, а это в конечном счете приведет к снижению энергозатрат за счет уменьшения коэффициента трения зубьев о почву и предотвращению их залипания, к повышению качества крошения комков.

На чертеже изображен ротационный рабочий орган.

Рабочий орган состоит из спирали 1, на витках которой под углом 90^o закреплены зубья 2, к основаниям спирали прикреплены ступицы 3, на одной из них закреплено ведущее колесо 4, входящее в зацепление с ведомой шестерней 5 автовибратора 6. Автовибратор 6 смонтирован на раме 7 и имеет дебаланс 8, вращающийся в вертикальной плоскости. С другой стороны спирали на ступице 3 смонтировано коническое колесо 9, входящее в зацепление с шестерней 10 автовибратора 11, имеющего дебаланс 12 и смонтированного на раме 7. Дебаланс 12 вращается в горизонтальной плоскости.

Частота колебаний на автовибраторах 6 и 11 изменяется за счет сменных шестерен и поступательной скорости орудия, а амплитуда колебаний - за счет изменения радиусов установки дебалансов 8 и 12 относительно осей их вращения. Величина возмущающей силы воздействующей на систему определяется из выражения F = mrω², где r - радиус установки дебаланса относительно оси его вращения; m - масса дебаланса; ω - угловая скорость.

При этом передаточное отношение шестерен вибратора выбирается в пределах 2 - 3.

Ротационный рабочий орган работает следующим образом.

Перекатываясь по поверхности почвы спираль 1 с зубьями 2 приводит во вращение дебалансы 8 и 12 автовибраторов 6 и 11, которые создают импульсную вибрацию рамы 7 и спиральных витков с зубьями 2, приводит во ращение дебалансы 8 и 12 автовибраторов 6 и 11, которые создают импульсную вибрацию рамы 7 и спиральных витков с зубьями 2.

Сложение вибраций с разной частотой и амплитудой приводит к получению полигармонических (бигармонических) колебаний, которые эффективнее гармонических колебаний и будет способствовать лучшему заглублению зубьев в почву и увеличению зоны воздействия их в верхнем слое, улучшает их очистку и приводит к снижению энергозатрат.

Экономический эффект от использования изобретения: энергозатраты снижаются на 25 - 30%; трудозатраты - на 15 - 20%; расход топливосмазочных материалов снижается на 20 - 30%.

Источники информации, принятые во внимание
Авторское свидетельство СССР N 1572430, 1990.

Рабочий орган предназначен для поверхностной обработки почвы и может быть использован в сельском хозяйстве. Ротационный рабочий орган выполнен в виде спирали и снабжен двумя автовибраторами. У одного вибратора дебаланс вращается в горизонтальной, а у другого в вертикальной плоскости вращения, что позволяет получить гармоники от колебаний суммарной величины. Спираль закреплена на ступицах, смонтированных на раме. На витках спирали закреплены зубья. Величины амплитуды и частоты вибрации регулируют с учетом свойств почвы. Величина возмущающей силы на систему определяется из выражения F = mrω², где m - масса дебаланса; r - радиус установки дебаланса относительно оси его вращения; ω - угловая скорость. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество рыхления почвы, самоочистки рабочего органа в процессе работы и снизить энергозатраты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ротационный рабочий орган, содержащий смонтированные на раме ступицы с закрепленной на них спиралью, на витках которой размещены зубья, отличающийся тем, что ротационный рабочий орган снабжен цилиндрическим и коническим автовибраторами, один из которых создает иипульсную вибрацию в горизонтальной, а другой в вертикальной плоскости с различными частотами и амплитудами на спирали с зубьями. 2. Ротационный рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что величина возмущающей силы (импульса) на систему определяется из выражения F = mrω², где m - масса дебаланса, r - радиус установки дебаланса относительно оси его вращения, ω - угловая скорость, а величину амплитуды и частоту вибраций регулируют с учетом свойств обрабатываемой почвы изменением массы я радиуса установки дебаланса и скорости поступательного движения; передаточное отношение шестерен автовибратора выбирают в пределах 2 - 3.