ЩЕЛЕОБРАЗУЮЩИЙ РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ Российский патент 2000 года по МПК A01B13/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям.

Известен рабочий орган для щелевания почвы, содержащий закрепленную на раме стойку с ножом, при этом криволинейно-вогнутая кромка ножа выполнена в виде параболы, а угол заточки ножа изменяется от 40 до 18^o (SU, авторское свидетельство, N 1329634, МПК⁴ A 01 B 13/16. Заявлено 1986 г. Опубликовано 1987 г.).

Технический недостаток подобного рабочего органа: низкая износостойкость, поскольку не предусмотрены средства упрочнения ножа и отсутствует носок (долото) на нижнем конце стойки; повышенная металлоемкость как следствие большой толщины стойки в основном сечении, существенное возрастание тягового сопротивления по мере интенсивного износа ножа (этому не препятствуют параболическая форма кромки ножа и переменный угол заточки ножа).

Известен также щелеобразующий рабочий орган почвообрабатывающего орудия, содержащий стойку с опорной и режущей частями и носок, при этом режущая часть выполнена в виде двух оппозитно расположенных ножей (п.п. 3 и 4 формулы изобретения) (RU, патент, N 2090026, МПК⁶ A 01 B 35/20. Заявлено 1995 г. Опубликовано 1997 г.).

Технический недостаток данного рабочего органа: недостаточно высокая износостойкость ножей, хотя и дополнительно термоупрочненных, но изготовленных из традиционной марки стали за одно целое с опорной частью стойки; завышенная металлоемкость как следствие повышенной толщины стойки в основном сечении; некоторое повышение тягового сопротивления при затуплении ножей; эти недостатки влияют и на качественные показатели работы.

Техническая задача: повышение износостойкости и качественных показателей работы, снижение металлоемкости и тягового сопротивления.

Поставленная задача реализуется тем, что опорная часть стойки выполнена из двух плоских боковин, между которыми закреплены размещенные по краям ножи из высокопрочной термоупрочненной быстрорежущей стали, при этом примыкающие к ножам торцы боковин имеют скосы, направленные к внешней плоскости боковин. Соединение боковин между собой и с ножами выполнено посредством заклепок; носок выполнен в виде двух оппозитно расположенных и закрепленных на конце стойки долот; угол заострения ножей равен 15-20^o; величина углов скоса на торцах боковин по отношению к внешней плоскости боковин составляет 35-45^o, толщина ножей равна 3-5 мм, ножи выдвинуты за пределы боковин.

На на фиг.1 изображен щелеобразующий рабочий орган почвообрабатывающего орудия, вид сбоку, на фиг.2-4 - разрезы А-А, Б-Б и В-В на фиг.1 соответственно.

Щелеобразующий рабочий орган почвообрабатывающего орудия содержит стойку с опорной и режущей частями. Опорная часть стойки выполнена из двух одинаковых плоских боковин 1 и 2. Между боковинами закреплены размещенные по краям ножи 3 и 4 (режущая часть). Ножи расположены оппозитно таким образом, что их рабочие лезвия направлены в противоположные стороны. Боковины 1 и 2 изготавливаются преимущественно из термообработанной высокоуглеродистой стали типа 65Г, а ножи 3 и 4 - из полосы высокопрочной термоупрочненной быстрорежущей стали. Боковины соединены между собой и с ножами посредством заклепок 5, поскольку быстрорежущая сталь обладает неудовлетворительной свариваемостью. Для крепления стойки на раме (не показана) предусмотрены втулки 6, которые приварены к боковинам 1 и 2 и дополнительно скрепляют боковины и ножи 3 и 4 между собой. На конце стойки установлены с возможностью дискретного выдвижения два долота 7, которые расположены оппозитно - их рабочие грани направлены в противоположные стороны. В нижней части боковины дополнительно скреплены между собой такой же заклепкой 5 (фиг.4); между боковинами в этом месте предусмотрена проставка 8. Каждое долото 7 фиксируется в стойке с помощью штифтов 9.

Рабочее лезвие на ножах 3 и 4 образуется за счет скосов "а" на рабочих кромках ножей, формирующих угол заострения 2α = 15-20^o. Примыкающие к ножам торцы боковин 1 и 2 имеют скосы "б", направленные к внешней плоскости боковин; величина углов скоса β = 35-45^o. Ножи 3 и 4 выдвинуты за пределы боковин. Толщина ножей составляет всего 3-5 мм, а толщина каждой боковины 1 и 2 - 10-15 мм. Стойка выполнена симметричной относительно продольно-вертикальной оси I-I, в связи с чем стойка может переустанавливаться на раме на 180^o, сохраняя симметричность относительно оси I-I. В боковинах 1 и 2 выполнено симметричное относительно оси I-I окно "в", существенно снижающее металлоемкость конструкции; металлоемкость снижается и за счет уменьшения общей толщины стойки. Заклепки 5 смещены в сторону окна "в" (фиг.3) - подальше от прогнозируемого износа боковин 1 и 2.

Щелеобразующий рабочий орган почвообрабатывающего орудия используется следующим образом.

Навеска рабочего органа на раму производится в обычном порядке с помощью втулок 6. При рабочем проходе образовавшегося при этом почвообрабатывающего орудия одно из долот 7 - в зависимости от направления движения - вспарывает и рыхлит глубоко залегающий (ниже плужной подошвы) пласт почвы. Одновременно с этим один из ножей - также в зависимости от направления движения, - например нож 3, своим рабочим лезвием с углом заострения 2α - острием и скосами "а" разрезает и несколько сдвигает почву вместе с корневыми остатками. Последующим этапом формирования щели в почве является плавная сдвижка почвы в стороны по соответствующим скосам "б" с углами β боковин 1 и 2 и уплотнение стенок образовавшейся щели. Такой процесс формирования щели в почве способствует снижению тягового сопротивления рабочего органа, поскольку процесс осуществляется в два приема - разрезание (перерезание) почвы вместе с корневыми остатками узким ножом и сдвигание почвы в стороны с уплотнением стенок образовавшейся щели, при этом более массивные боковины 1 и 2 являются опорой и поддержкой для ножей 3 или 4. Снижению тягового сопротивления способствует и наличие скосов "а" и "б" с указанными углами соответственно на ножах и боковинах.

При взаимодействии преимущественно скосов "а" ножа 3 и соответствующих скосов "б" боковин 1 и 2 с почвой происходит их постепенный износ. Более интенсивному износу подвергаются термообработанные, но все же менее прочные боковины 1 и 2. Однако вследствие превышения их толщины над толщиной ножей 3 или 4 в 3,3-5,0 раза износ боковин и высокопрочных ножей будет примерно одинаков. Наибольшие контактные давления почвы на рабочий орган будут сконцентрированы на рабочем лезвии ножа 3 или 4. Некоторое неизбежное затупление рабочего лезвия ножей не приведет к сколько-нибудь существенному повышению тягового сопротивления рабочего органа из-за незначительной толщины ножей. Вследствие примерно равномерного износа боковин 1 и 2 и ножей 3 или 4 в основном сохраняется величина выдвижения рабочей кромки соответствующего ножа относительно боковин 1 и 2 - проявляется эффект самозатачивания рабочего лезвия.

В наиболее тяжелых условиях работает долото 7. Для компенсации его износа производят дискретное и периодическое выдвижение долота с последующей его фиксацией относительно боковин 1 и 2 с помощью соответствующих штифтов 9. В случае предельного износа одной стороны стойки - ножа и скосов "б" боковин - производится переустановка стойки на раме на 180^o. Это достигается за счет разворота стойки относительно продольно-вертикальной оси I-I на 180^o и последующего крепления на раме с помощью втулок 6, при этом окно "в" в сочетании с верхними перемычками на боковинах 1 и 2 несет функции грузозахватного элемента. После этого в работу вступает другое долото 7, другой нож 4 и противоположные скосы "б" на торцах боковин, и процесс формирования в почве щели происходит по описанному принципу. Поскольку ножи 3 и 4 выполнены из высокопрочной термоупрочненной быстрорежущей стали, их износ растягивается во времени, а отсутствие лобового воздействия почвы на скосы "б" боковин 1 и 2 также приводит к повышению их долговечности. Благодаря этому повышается износостойкость всего рабочего органа. Незначительная толщина ножей и небольшая толщина всей стойки в сочетании с двухтактным воздействием стойки на почву способствуют повышению качественных показателей работы, что проверяется, прежде всего, в уплотнении стенок узкой щели.

Таким образом, в комплексе решается задача по повышению износостойкости и качественных показателей работы, а также снижению металлоемкости и тягового сопротивления рабочего органа.

Изобретение предназначено для борьбы с водной эрозией почвы, нарезки щелей в почве и может быть использовано в сельском хозяйстве. Щелеобразующий рабочий орган содержит стойку с опорной и режущей частями и носок, при этом режущая часть выполнена в виде двух оппозитно расположенных ножей. Опорная часть стойки выполнена из двух плоских боковин, между которыми закреплены размещенные по краям ножи из высокопрочной термоупрочненной быстрорежущей стали для обеспечения самозатачивания. Примыкающие к ножам торцы боковин имеют скосы, направленные к внешней плоскости боковин. Такое конструктивное выполнение позволит повысить износостойкость, качественные показатели работы, снизить металлоемкость и тяговое сопротивление. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Щелеобразующий рабочий орган почвообрабатывающего орудия, содержащий стойку с опорной и режущей частями и долота, при этом режущая часть выполнена в виде двух оппозитно расположенных ножей, отличающийся тем, что опорная часть стойки выполнена из двух плоских боковин, между которыми закреплены размещенные по краям ножи, выполненные из высокопрочной термоупрочненной быстрорежущей стали, при этом примыкающие к ножам торцы боковин имеют скосы, направленные к внешней плоскости боковин. 2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что соединение боковин между собой и с ножами выполнено посредством заклепок. 3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что долота оппозитно расположены и закреплены на конце стойки. 4. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что угол заострения ножей равен 15 - 20^o. 5. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что величина углов скоса на торцах боковин по отношению к внешней плоскости боковин составляет 35 - 45^o. 6. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что толщина ножей равна 3 - 5 мм. 7. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что ножи выдвинуты за пределы боковин.