НОЖ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ РАМЫ ДЕРЖАТЕЛЯ НОЖА (НОЖЕЙ) Российский патент 2001 года по МПК A01B13/08 A01B15/02 

Изобретение относится к ножу, в частности, для рамы держателя ножа (ножей), которая предназначена для прицепки к трактору-тягачу, причем этот нож содержит по меньшей мере корпус ножа, который крепится к указанной раме.

Уплотнение почвы часто создает серьезные осложнения в сельскохозяйственных районах. В случае почв, которые подвержены уплотнению, повторное осуществление вспашки и применение тяжелого оборудования создают плотные зоны, которые образуют серьезные препятствия для развития корней и для движения воды. В настоящий момент существует необходимость рыхления почвы для того, чтобы вызвать разуплотнение и растрескивание плотных зон таким образом, чтобы восстановить естественную систему пор и трещин почвы, не вызывая при этом значительного нарушения ее поверхности.

В настоящий момент устройства, применяемые для разуплотнения почвы, должны эффективно дробить уплотненные полосы почвы, разрыхляя равномерно почву по ширине и в глубину обработки. Эта задача может быть решена с помощью измененной конструкции ножей. Начиная с семидесятых годов, отмечалось большое изменение предлагаемых на рынок потребителям ножей. Все ножи для разуплотнения, предлагаемые в семидесятых годах, обычно имели одну рабочую часть, которая также называлась стойкой и являлась, по существу, вертикальной, и один лемех, расположенный на уровне нижнего края стойки в упомянутой вертикальной плоскости, образованной стойкой. Такая конструкция создает некоторые недостатки. Действительно, потребляется большая мощность, создаются большие боковые сжимающие усилия и происходит сильное выглаживание почвы в глубине обработки. Профиль полученной в результате обработки поверхности был неровным, а структура почвы была разрушена.

Для устранения этих недостатков в восьмидесятые годы были разработаны изогнутые ножи, в которых предусматривали наклон на уровне стойки, равный приблизительно или более 45^o.

Эти ножи были снабжены быстроизнашивающимися деталями, которые обычно изготовляли из нескольких частей. Таким образом, можно было устанавливать за каждым ножом щиток с регулируемым наклоном, причем этот щиток позволял увеличить в большей или в меньшей степени подъем и растрескивание почвы в зависимости от ее свойства и от ее влажности. Однако эти ножи характеризуются следующими недостатками. Прежде всего, изготовление этих ножей было трудоемким, они были относительно хрупкими и ломались, а их обслуживание было сложным. Кроме того, трудно было обеспечить заданные качества поверхности почвы с помощью этих ножей. Действительно, усилие подъема, осуществляемое этими ножами, было наклонным усилием подъема, которое создавалось большим наклоном стойки. Такой большой наклон создает эффект, который называется "кафедральным" эффектом, т.е. эффектом бугристости.

Поэтому возникла необходимость создания ножа, в котором были бы устранены вышеупомянутые недостатки, в частности, который обеспечивал бы возможность разрыхления почвы посредством, по существу, вертикального усилия подъема, который не вызывал бы выглаживание почвы и не переворачивал бы слои земли.

Задачей настоящего изобретения является создание ножа, воздействие которого на почву обеспечивало бы рыхление почвы посредством вертикального усилия подъема, однако без разрушения структуры почвы, в частности, не изменяя расположение слоев земли и не вызывая подъема камней на большую высоту, т.е. не оказывал бы воздействие, аналогичное воздействию операции сортировки составляющих элементов почвы.

Другой задачей настоящего изобретения является создание ножа, который обеспечивал бы благодаря своей конструкции равномерное и однородное разуплотнение почвы по всей обработанной ширине.

Другой задачей настоящего изобретения является создание ножа, который поглощал бы боковые усилия, которые возникают при подъеме почвы, в частности, в момент, когда почва проходит по быстроизнашивающейся детали.

Таким образом, изобретение относится к ножу, в частности, к ножу для рамы держателя ножа (ножей), которая предназначена для прицепки к тягачу, причем этот нож содержит по крайней мере один корпус ножа, закрепленный к упомянутой раме, отличающийся тем, что корпус ножа имеет в своей рабочей части по меньшей мере одну часть, которая наклонена в боковом направлении относительно вертикальной плоскости параллельной оси (XX') движения тягача вперед, таким образом она образует относительно вертикальной плоскости угол α = 5 - 20^o, предпочтительно 9^o, причем эта наклонная часть вытянута вбок по отношению к ее нижнему краю пятки или же расположена рядом с этим краем, положительным углом падения в направлении к почве, причем эта пятка снабжена по меньшей мере одной быстроизнашивающейся деталью, состоящей по меньшей мере из одного заостренного стержня, причем этот заостренный стержень смещен в боковом направлении относительно переднего лезвия, которое называется режущей кромкой наклонной части корпуса ножа таким образом, чтобы он осуществлял воздействие для подъема полосы земли, равнодействующая сила которого была бы, по существу, вертикальной.

Благодаря применению такой конструкции этого ножа отмечалось создание вертикального усилия подъема почвы ножом на уровне заостренного стержня быстроизнашивающейся детали и, в случае необходимости, на уровне пятки, а также поглощение боковых усилий благодаря наклонной части корпуса ножа, что позволяет увеличить объем почвы, не создавая отрицательного воздействия на усилие подъема.

Согласно первому предпочтительному варианту выполнения изобретения пятка и быстроизнашивающаяся деталь образуют моноблочную конструкцию.

Согласно второму предпочтительному варианту выполнения изобретения быстроизнашивающаяся деталь установлена на упомянутую пятку и жестко закреплена к корпусу ножа соответствующим образом.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых
- фиг. 1 изображает вид в перспективе сзади рамы, снабженной ножами, выполненными согласно изобретению, причем эта рама предназначена для прицепки к тягачу,
- фиг. 2 - вид в перспективе ножа в положении после установки составляющих его элементов,
- фиг. 3 - вид в перспективе ножа, изображенного на фиг. 2, в разобранном виде в положении, в котором составляющие его элементы сняты,
- фиг. 4 - вид в перспективе другого варианта выполнения ножа, изображенного на фигурах 1 и 2,
- фиг. 5 - вид в перспективе ножа, изготовленного согласно другому варианту выполнения изобретения.

Нож 1, являющийся предметом изобретения, предназначен для установки на раме 2 держателя ножей 1, которая прицепляется к тягачу. Обычно на одной раме устанавливают несколько ножей. Каждый нож 1 содержит по меньшей мере один корпус 3 ножа, который крепится к раме 2. Обычно этот корпус 3 закрепляют к раме таким образом, чтобы он мог поворачиваться вокруг оси, которая является горизонтальной и перпендикулярной к оси движения тягача вперед таким образом, чтобы можно было откинуть нож в случае столкновения с каким-либо препятствием согласно известному способу.

Часть корпуса 3 ножа, которая должна быть закреплена на раме, обозначенная позицией 5 на фиг. 2, может быть выполнена согласно многочисленным вариантам. В изображенном варианте эта часть является, по существу, вертикальной частью, т. е. она расположена в вертикальной плоскости, параллельной оси XX' движения тягача вперед. Напротив, рабочая часть корпуса 3 ножа, т.е. части ножа, которая предназначена для проникновения в почву в рабочем положении рамы держателя ножа 1 (ножей) содержит по меньшей мере часть 4, которая наклонена вбок по отношению к вертикальной плоскости, параллельной оси XX' движения тягача вперед для образования с вертикальной плоскостью угла α в пределах диапазона угла от 5 до 20 градусов, который равен приблизительно 9 градусам. Эта наклонная часть 4 позволяет поглощать боковые усилия, вызванные усилием подъема, создаваемым ножом. Очень большая величина наклона этой части может вызвать разрушение поднятого слоя почвы.

Эта наклонная часть 4 вытянута вбок по отношению к его нижнему краю пятки 6 с положительным углом падения по отношению к направлению к почве. Обычно эта пятка 6 выполняется в виде поверхности с небольшой толщиной, расположенной, по существу, в горизонтальной плоскости. Следовательно, эта поверхность наклонена под углом в пределах от 2 до 20 градусов, который равен предпочтительно 12 градусам относительно горизонтальной плоскости, как показано на фигуре 3.

Эта пятка 6 снабжена быстроизнашивающейся деталью 7, состоящей по меньшей мере из заостренного стержня 8. Этот заостренный стержень 8 смещен вбок относительно переднего лезвия 9, которое называется режущей кромкой наклонной части 4 корпуса 3 ножа, для того, чтобы создавать усилие подъема полосы земли, равнодействующая сила которой была бы, по существу, вертикальной точкой.

Установка заостренного стержня 8 является отличительным признаком ножа, благодаря которому он отличается от всех известных ножей. Действительно, смещение наклонной части корпуса вбок между заостренным стержнем и передним лезвием 9 позволяет обеспечить создание усилия вертикального подъема, а не подъем под углом и также поглощение боковых усилий указанной наклонной частью. Это гарантирует минимальное нарушение почвы.

Пятка 6 и быстроизнашивающаяся деталь 7 могут быть выполнены согласно многочисленным вариантам. Например, согласно варианту, изображенному на фигуре 5, пятка 6 и быстроизнашивающаяся деталь 7 образуют моноблочную деталь. В этом случае заостренный стержень 8 располагают в боковом выступе пятки 6 и в той же самой плоскости, в которой пятка расположена. В этом случае заостренный стержень 8 ограничивает переднее лезвие 12, расположенное перед передней режущей кромкой пятки относительно направления XX' движения тягача вперед. Этот признак является характеристикой, которая будет изложена при описании нижеописанных ножей. Важно, чтобы усилие подъема, создаваемое посредством заостренного стержня, прикладывалось бы до проникновения передней кромки пятки в почву и до последующего проникновения режущей кромки или переднего лезвия 9 наклонной части 4 корпуса 3 ножа в почву.

Согласно другому варианту выполнения, изображенному на фигурах 2 и 4, быстроизнашивающаяся деталь 7 устанавливается на пятку 6 и жестко крепится к корпусу 3 ножа соответствующим образом. Согласно вариантам, изображенным на фигурах 2 и 3, быстроизнашивающаяся деталь 7 жестко крепится к корпусу 3 ножа с помощью одного крепежного болта 13, предназначенного для механического соединения быстроизнашивающейся детали 7 с пяткой 6 корпуса 3 ножа. Этот вариант обеспечивает преимущество быстрой установки и, следовательно, быстрого снятия быстроизнашивающейся детали 7 корпуса 3 ножа. Таким образом обслуживание облегчено. В варианте, изображенном на фигуре 4, быстроизнашивающаяся деталь 7 образована кроме заостренного стержня также из соединительной пластины 10, причем заостренный стержень 8 и соединительная пластина 10, опираются на пятку 6 корпуса 3 ножа и ограничивают, соответственно, передние лезвия 12 и 11, расположенные перед передней режущей кромкой пятки 6 относительно направления XX' движения тягача вперед. Отмечается, что в этом случае заостренный стержень 8 быстроизнашивающейся детали 7 расположен на торце нижней части упомянутой пятки 6, причем этот заостренный стержень 8 ограничивает переднее лезвие 12, расположенное перед передней режущей кромкой пятки 6 относительно направления движения тягача вперед. Соединительная пластина 10 расположена на нижней поверхности пятки.

Может быть также рассмотрен другой вариант выполнения, который заключается в том, что заостренный стержень 8 быстроизнашивающейся детали 7 устанавливают на верхнюю поверхность пятки 6, причем этот заостренный стержень ограничивает переднее лезвие 12, расположенное перед передней режущей кромкой пятки 6 относительно направления XX' движения тягача вперед. Один пример выполнения изображен на фигурах 2 и 3. Также отмечается, что из фигур 3 и 4 можно понять, что зона соединения между наклонной частью 4 ножа и пяткой 6 может быть выполнена в виде изогнутой части так, как показано на фигуре 4 или же в виде части, которая образует тупой угол, как изображено на фигуре 3.

В примерах, изображенных на фигурах 1-3, быстроизнашивающаяся деталь 7 содержит, кроме того, лезвие 14, которое опирается на наклонную часть 4 корпуса 3 ножа и выступает немного относительно переднего лезвия 9 корпуса ножа. В изображенном примере быстроизнашивающаяся деталь 7, состоящая из лезвия 14, соединительной пластины 10 и из заостренного стержня 8, изготовлена из одной детали для облегчения установки быстроизнашивающейся детали на корпус ножа. Передние режущие кромки лезвия 14, соединительной пластины 10 и заостренного стержня 8 смещены в осевом направлении относительно оси XX' движения тягача вперед, причем переднее лезвие 12 заостренного стержня 8 располагают перед передним лезвием 11 соединительной пластины 10, которая сама установлена перед передней режущей кромкой лезвия 14. Это расположение передних лезвий обеспечивает благоприятные условия для проникновения быстроизнашивающейся детали в почву, не вызывая при этом разрушение почвы.

Благодаря усилию подъема, которое является вертикальным и осуществляется рабочими деталями, состоящими из быстроизнашивающейся детали 7 и рабочей части корпуса 3 ножа, обеспечивают равномерное разрыхление почвы. Это усилие подъема может быть немного изменено в зависимости от наклона, образованного пяткой 6, по существу, в горизонтальной плоскости. Благодаря усилию подъема заостренного стержня 8 в сочетании с поглощением боковых усилий, которые возникают при увеличении объема почвы при ее подъеме посредством наклонной части 4 ножа, структура почвы остается сохраненной на поверхности и в глубине. Таким образом, обеспечивается высокая производительность при минимальной затрате энергии.

Следует отметить, что этот нож может быть установлен совместно с плужными ножами, вращающимися орудиями, катками и т.д., которые располагают перед или за ножом и устанавливают либо на раме - держателе ножей, либо на раме дополнительного устройства. Однако независимо от количества орудий, установленных на устройстве для разрыхления почвы, ножи продолжают выполнять их основную функцию разрыхления почвы. Это разрыхление может быть необходимо, в частности, для выполнения этой операции вместо весенней вспашки почвы, для подготовки почвы под посев.

Это разрыхление может также осуществляться в любое время года, когда необходимо осуществить аэрацию слежавшихся зон, например после прохождения машин или скота. Также необходимо разрыхлять почву после дренажа для обеспечения лучшего поступления воды к дренажным каналам.

Нож, в частности, для рамы держателя ножа (ножей), которая предназначена для прицепки к тягачу. Нож содержит по меньшей мере один корпус, прикрепленный к раме. Корпус ножа имеет в своей рабочей части по меньшей мере одну часть, которая наклонена в боковом направлении относительно вертикальной плоскости, параллельной оси движения тягача вперед так, что он образует относительно вертикальной плоскости угол α 5 - 20^o, предпочтительно около 9^o. Причем эта наклонная часть вытянута вбок по отношению к ее нижнему краю пятки или же расположена рядом с этим краем с положительным углом падения в направлении к почве. Пятка снабжена по меньшей мере одной быстроизнашивающейся деталью, состоящей по меньшей мере из заостренного стержня. Заостренный стержень смещен в боковом направлении относительно переднего лезвия, которое называется режущей кромкой наклонной части корпуса ножа, так, чтобы он осуществлял воздействие для поднятия полосы земли, равнодействующая сила которого была бы, по существу, вертикальной. Упрощается изготовление ножей и их обслуживание и, кроме того, обеспечивается заданное качество обработки почвы. 8 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Нож, в частности, для рамы держателя ножа (ножей), которая предназначена для прицепки к тягачу, причем этот нож содержит по меньшей мере один корпус ножа, прикрепленный к раме, отличающийся тем, что корпус ножа имеет в своей рабочей части по меньшей мере одну часть, которая наклонена в боковом направлении относительно вертикальной плоскости, параллельной оси движения тягача вперед так, что он образует относительно вертикальной плоскости угол α = 5 - 20^o, предпочтительно около 9^o, причем эта наклонная часть вытянута вбок по отношению к ее нижнему краю пятки или же расположена рядом с этим краем с положительным углом падения в направлении к почве, причем эта пятка снабжена по меньшей мере одной быстроизнашивающейся деталью, состоящей по меньшей мере из заостренного стержня, причем этот заостренный стержень смещен в боковом направлении относительно переднего лезвия, которое называется режущей кромкой наклонной части корпуса ножа так, чтобы он осуществлял воздействие для поднятия полосы земли, равнодействующая сила которого была бы, по существу, вертикальной. 2. Нож по п.1, отличающийся тем, что пятка и быстроизнашивающаяся деталь образуют одну моноблочную деталь. 3. Нож по п.2, отличающийся тем, что быстроизнашивающаяся деталь установлена на пятку и жестко прикреплена к корпусу ножа соответствующим образом. 4. Нож по п. 3, отличающийся тем, что быстроизнашивающаяся деталь жестко прикреплена к корпусу ножа посредством одного крепежного болта, который предназначен для механического крепления быстроизнашивающейся детали к пятке корпуса ножа. 5. Нож по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что заостренный стержень расположен на нижней или на верхней поверхности пятки, причем этот заостренный стержень ограничивает переднее лезвие, расположенное перед передней режущей кромкой пятки относительно направления движения тягача вперед. 6. Нож по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что быстроизнашивающаяся деталь содержит, кроме заостренного стержня, соединительную пластину, причем заостренный стержень и соединительная пластина опираются на пятку корпуса ножа и ограничивают передние лезвия, которые расположены перед передней режущей кромкой пятки по отношению к направлению движения тягача вперед. 7. Нож по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что быстроизнашивающаяся деталь содержит, кроме того, лезвие, которое опирается на наклонную часть корпуса ножа и немного выступает относительно передней кромки ножа. 8. Нож по каждому из пп. 6 и 7, отличающийся тем, что быстроизнашивающаяся деталь, состоящая из лезвия соединительной пластины и заостренного стержня, изготовлена из одной детали. 9. Нож по п. 6 или 7, отличающийся тем, что передние режущие кромки лезвия, соединительной пластины и заостренного стержня смещены в осевом направлении относительно оси движения тягача вперед, причем переднее лезвие заостренного стержня расположено перед лезвием соединительной пластины, которая сама расположена перед режущей кромкой лезвия.