РАБОЧИЙ ОРГАН ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЯ Российский патент 2005 года по МПК A01B13/08 A01B13/16 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для глубокого рыхления почв.

Известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий установленный на стойке носок, на котором закреплено S-образное долото, в котором, с целью повышения качества обработки почвы и снижения тягового сопротивления, долото имеет в передней части вогнутую форму в поперечном сечении, а в задней - выпуклую. Причем кривизна поверхности долота уменьшается от краев к точке перегиба (SU, авторское свидетельство №1303051. А1. М. кл.⁴ А 01 В 13/08. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия / И.М.Панов, Ю.А.Кузнецов, А.В.Павлов и др. (СССР). - Заявка №3555713/30-15. Заявлено 23.02.1983. Опубл. 15.04.1987. Бюл. №14).

К недостаткам описанного рабочего органа при рыхлении почвогрунтов в орошаемом земледелии относятся низкое качество обработки и большие энергозатраты. Последнее вызвано низкой эффективностью воздействия S-образного долота на грунт и сгруживание почвы и грунта на фронтальной части стойки.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится рабочий орган глубокорыхлителя, содержащий стойку с лезвием на фронтальной части и дренер с коническим наконечником, закрепленным на нижнем конце стойки, в котором, с целью снижения тягового сопротивления и увеличения срока службы, лобовой участок конического наконечника снабжен режущим элементом, выполненным в виде правильного многоугольника, при этом лобовой участок размещен под углом к оси дренера (SU, авторское свидетельство №1790826. А1. М. кл.⁵ А 01 В 13/08. Рабочий орган глубокорыхлителя / Ю.М.Назарков, А.М.Салдаев (СССР). - Заявка №4872331/15. Заявлено 10.10.1990. Опубл. 30.01.1993. Бюл. №4).

К недостаткам описанного рабочего органа относятся низкая эффективность крошения грунта дренером с коническим наконечником на его лобовом участке.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение качества мелиоративной обработки переуплотненных почв в орошаемом земледелии.

Технический результат - снижение энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном рабочем органе глубокорыхлителя, содержащем стойку с лезвием на фронтальнй части и дренер с коническим наконечником, закрепленным на нижнем конце стойки, согласно изобретению конический наконечник выполнен в виде срезанной части полого конуса, образованной секущей плоскостью, параллельной оси симметрии конуса, срезанная часть полого конуса на нижнем конце стойки размещена горизонтально и со стойкой соединена парой монтажных штифтов, размещенных в технологических отверстиях конического наконечника и бонок на боковых стенках нижнего конца стойки, имеющих ответную коническую поверхность, сопряженную с полостью срезанной части, а оси технологических отверстий ориентированы к оси симметрии полого конуса.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен рабочий орган глубокорыхлителя, вид сбоку.

На фиг.2 - то же, вид в плане.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.1, сопряжение конического наконечника с нижним концом стойки посредством монтажных штифтов, размещенных в технологических отверстиях конического наконечника и бонок.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Рабочий орган глубокорыхлителя содержит стойку 1 с лезвием 2 на фронтальной части 3 и дренер с коническим наконечником 4. Конический наконечник 4 закреплен на нижнем конце 5 стойки 1. Верхняя часть стойки 1 снабжена отверстиями 6 для навешивания на продольные балки рамы мелиоративного орудия.

Лезвия 2 на фронтальной части 3 стойки 1 выполнены с различными углами заточки. Верхняя часть стойки 1 имеет угол заточки 13-21° с углом наклона лезвия 2 к горизонту 45-60°. Нижняя часть стойки 1 имеет угол заточки 21-30° и наклонена к горизонту под углом 40°. Верхняя часть стойки 1 с лезвием 2 работает в пахотном горизонте и разрезает растительные и корневые остатки. Нижняя часть лезвия 2 работает в твердом, переуплотненном подпахотном горизонте, в почвогрунте, где основная задача рабочего органа глубокорыхлителя состоит в разрушении материнской породы на почвенные, водопроницаемые агрегаты. Двойной угол наклона лезвия 2 на фронтальной части 3 стойки 1 позволяет при минимальных конструктивных размерах максимально вынести вперед в направлении движения рабочего органа конический наконечник 4.

Конический наконечник 4 выполнен в виде срезанной части 7 полого конуса. Срезанная часть 7 образована сечением плоскости, размещенной параллельно оси симметрии конуса. Срезанная часть 7 полого конуса размещена горизонтально на нижнем конце 5 стойки 1. Конический наконечник 4 со стойкой 1 соединен парой монтажных штифтов 8. Штифты 8 размещены в технологических отверстиях 9 конического наконечника 4 и бонок 10 и 11. Бонки 10 и 11 на нижнем конце 5 стойки 1 смонтированы оппозитно и закреплены на боковых стенках сварными швами. Бонки 10 и 11 имеют ответную коническую поверхность, сопряженную с внутренней поверхностью 12 полости срезанной части 7 конического наконечника 4. Оси технологических отверстий 9 ориентированы к оси симметрии полого конуса.

Рабочая поверхность 13 конического наконечника 4 покрыта твердым износостойким материалом. Толщина покрытия 0,8-1,6 мм. Покрытие производят одним из известных прогрессивных способов. Рабочая поверхность 13 в срезанной части 7 образует режущую кромку 14, описываемую уравнением гиперболы.

Рабочий орган глубокорыхлителя функционирует следующим образом.

При заглублении конического наконечника 4, вынесенного вперед перед монтажной частью стойки 1, режущей кромкой 14 происходит резание грунта. Конической рабочей поверхностью 13 наконечника 4 происходит резание грунта с нарастающими напряжениями, направленными радиально от оси симметрии конуса снизу вверх, при этом грунт и находящийся над ним пахотный слой деформируют на почвенные агрегаты. Общеизвестно, что на деформацию почвы растягивающими и изгибающими видами нагрузок тратится от 3 до 12 раз меньше энергозатрат, нежели при сжатии. При установившемся движении мелиоративного орудия режущая кромка 14 врезается в грунт, носок и коническая рабочая поверхность 13 наконечника 4 деформируют грунт, поднимают от срезанной полосы, производят крошение и рыхление почвогрунта. Коническая рабочая поверхность 13 обеспечивает устойчивое движение наконечника 4 на глубине рыхления 0,45-0,65 м. Описанная форма наконечника 4 с режущей кромкой 14 способствуют заглублению нижнего конца 5 стойки 1 сначала в пахотный горизонт, а затем в плужную подошву и почвогрунт. При полном заглублении рабочего органа режущая кромка 14 и конический наконечник 4 деформируют почву на поверхности орошаемого поля. Коническая поверхность наконечника 4 создает нарастающие нагрузки на пласты грунта и почвы, производя этим интенсивное их крошение, а также образуют разрыхленный створ для беспрепятственного с минимальным тяговым сопротивлением прохождения стойки 1. Интенсивность крошения пластов увеличивает не только конический наконечник 4, но и наклонные к горизонту участки лезвия 2. Стойка 1 движется в разрыхленном слое. Это снижает тяговое сопротивление рабочего органа и, как следствие, энергозатраты. Дополнительное крошение пласта почвы лезвием 2 стойки 1 при формировании вертикальной щели обеспечивает водопроницаемость, высокую пористость во всем объеме разрыхленного грунта. Этим обеспечивается свободный проход осадков в осеннее-зимний период и оросительной воды сверху вниз без эрозионно опасного стока в разрыхленную зону в период вегетационных поливов возделываемых с.-х. культур.

В орошаемом земледелии на светло-каштановых почвах при глубине рыхления 0,55-0,65 м плотность грунта с 2,31-2,42 т/м³ снизилась до 1,73 т/м³, а в пахотном слое не превышала 0,96-1,13 т/м³ после уборки зерновых культур. Тяговое сопротивление описанного рабочего органа глубокорыхлителя по сравнению с серийно-выпускаемой машиной РН-60 ниже на 30-45%.

При существенном износе режущей кромки 14 и носка наконечника 4, а также при иных механических повреждениях монтажные штифты 8 извлекают ударами сверху вниз из технологических отверстий 9. Наклонное размещение технологических отверстий 9 и положения бонок 10 и 11 на нижнем конце 5 стойки 1 (см. фиг.3) не препятствуют демонтажу наконечника 4.

Выполнение наконечника 4 из полого конуса обеспечивает эффект самозатачивания режущей кромки 14 на весь срок ее эксплуатации.

Изобретение предназначено для глубокого рыхления почвы и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении. Рабочий орган содержит стойку с лезвием на фронтальной части и дренер с коническим наконечником. Наконечник закреплен на нижнем конце стойки. Конический наконечник выполнен в виде срезанной части полого конуса. Срезанная часть образована секущей плоскостью, размещенной параллельно оси симметрии конуса. На нижнем конце стойки горизонтально размещена срезанная часть полого конуса. Конический наконечник с нижней частью стойки соединен парой монтажных штифтов. Штифты размещены в технологических отверстиях конического наконечника и бонок. Бонки имеют ответную коническую поверхность. Коническая поверхность бонок сопряжена с полостью срезанной части конуса. Оси технологических отверстий ориентированы к оси симметрии полого конуса. Такое конструктивное выполнение позволит снизить энергозатраты. 3 ил.

Рабочий орган глубокорыхлителя, содержащий стойку с лезвием на фронтальной части и дренер с коническим наконечником, закрепленным на нижнем конце стойки, отличающийся тем, что конический наконечник выполнен в виде срезанной части полого конуса, образованной секущей плоскостью, параллельной оси симметрии конуса, срезанная часть полого конуса на нижнем конце стойки размещена горизонтально и со стойкой соединена парой монтажных штифтов, размещенных в технологических отверстиях конического наконечника и бонок на боковых стенках нижнего конца стойки, имеющих ответную коническую поверхность, сопряженную с полостью срезанной части, а оси технологических отверстий ориентированы к оси симметрии полого конуса.