ЛАПА КУЛЬТИВАТОРА Российский патент 2007 года по МПК A01B35/20 A01B39/20 

Изобретение относится к области изготовления рабочих органов сельскохозяйственных орудий труда, в частности к конструкции лап культиваторов.

Известны лапы культиватора, содержащие выполненный в виде стрелы корпус с двумя заостренными режущими кромками, расположенными под углом друг к другу, и выступающей частью - держателем. На режущие части - лезвия наплавлен износостойкий материал. По вертикальной оси держателя выполнены отверстия для крепления лапы. См. авторское свидетельство №1701497, В 24 В 39/00 от 15.11.88 г. "Способ упрочнения металлических изделий".

К недостаткам известной конструкции лапы можно отнести низкую прочность режущих лезвий и сложность технологии их изготовления.

Известна более совершенная конструкция лапы культиватора - прототип, указанная в решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2003106773/12(007054) от 11.03.2003 года. Известная лапа культиватора выполнена в виде двух сваренных под углом друг к другу пластин с заостренными режущими кромками и нанесенным на них износостойким материалом. Держатель приварен к пластинам и выполнен с разным сечением стенок, причем сечение стенок держателя увеличено от кромок к центру, и как вариант исполнения сечение стенок держателя может быть увеличено от центра к кромкам.

К недостаткам известных лап культиватора можно отнести низкую прочность режущих пластин и разрушение их в месте сопряжения с держателем. Свободно расположенные концы режущих пластин представляют из себя консоли, защемленные в месте сопряжения с держателем, на которые во время работы лап культиватора действуют изгибающие горизонтально-вертикальные переменные нагрузки, которые ведут к излому консолей режущих пластин.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности повышение надежности работы лапы на обычных и твердых почвах, а также при работе на глубине до 22 см.

Поставленная изобретением задача достигается тем, что лапа культиватора снабжена дополнительными боковыми усилителями, жестко связанными с держателем и обратной от режущей кромки стороной каждой режущей пластины, при помощи, например, сварки.

Каждый боковой усилитель лапы установлен на режущих пластинах под углом 15-80 градусов к горизонтальной плоскости, в зависимости от угла наклона торцевой поверхности держателя, с которой связан усилитель.

Признаки того, что лапа культиватора снабжена дополнительными боковыми усилителями, жестко связанными с держателем и обратной от режущей кромки стороной каждой режущей пластины при помощи, например, сварки, являются признаками новыми, неочевидными, промышленно применимыми и направлены на достижение поставленной изобретением задачи повышения надежности работы лапы культиватора на тяжелых почвах и на глубине до 22 сантиметров при переменных нагрузках, постоянно воздействующих на режущие пластины лапы.

Признаки выполнения каждого бокового усилителя лапы путем установки на режущих пластинах под углом 15-80 градусов к горизонтальной плоскости в зависимости от угла наклона торцевой поверхности держателя, с которой связан усилитель, являются признаками дополнительными, разъясняющими и конкретизирующими основной и направлены на достижение задачи повышения прочности пластин и надежности работы лапы посредством уменьшения консоли режущих пластин. Возможность установки усилителей на режущих пластинах под углом 15-80 градусов к горизонтальной плоскости позволяет выбрать оптимальный угол наклона для каждого варианта наклона держателя, при котором боковые усилители лапы будут оказывать оптимальное сопротивление перемещению лапы культиватора.

На чертеже схематично представлена предлагаемая лапа культиватора.

Лапа культиватора состоит из держателя 1, по осевой линии которого выполнены отверстия 2 для крепления лапы на стойке культиватора, режущих пластин 3 и 4, заточенных в передней части. Держатель 1 сформирован таким образом, что его верхняя часть 5, предназначенная для соединения со стойкой лапы культиватора (на чертеже не показана), на которой выполнены отверстия 2, выполнена наклонно, а нижняя часть 6 вогнута и выполнена с расчетом получения наибольшей поверхности контакта держателя с торцевыми поверхностями режущих пластин 3, 4, которые соединены сваркой под углом друг к другу торцевыми скошенными поверхностями по линии 7. Держатель 1 приварен к режущим пластинам 3 и 4. Усилители 8 своими боковыми поверхностями А и В приварены с одной стороны к торцевой продольной поверхности режущих пластин 3 и 4 (поверхность А), а с другой к держателю 1 (поверхность В). Усилители 8 приварены к каждой торцевой поверхности 9 держателя 1. Каждый усилитель 8 приварен к пластине под углом к горизонтали 15-80 градусов - см. вид по стрелке С.

Лапа культиватора работает следующим образом: при заглублении режущих пластин в почву их перемещении последние по всей длине начинают воспринимать постоянно изменяющиеся нагрузки вследствие различного сопротивления почвы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Нагрузки на режущие пластины лап культиватора зависят не только от колебаний глубины обработки, но и от засоренности поля, влажности и вида почв. Например, нагрузки возрастают при обработке тяжелых глинистых почв или при наличии накапливающихся на держателе лапы трав и сорняков.

При воздействии нагрузки на режущие пластины 3 и 4 держатель 1 и усилители 8 воспринимают эти нагрузки и распределяют их по всей длине сварного шва. У лапы культиватора имеются в наличии два дополнительно приваренных усилителя 8. Воздействие нагрузок на уменьшенные по длине консольно выступающие части режущих пластин 3 и 4 снижается пропорционально уменьшению длины консоли режущих пластин, что позволяет работать держателю 1 и режущим пластинам 3 и 4 в более легком режиме, что в конечном итоге повышает работоспособность лап и культиватора в целом. Поскольку усилители 8 приварены к боковым поверхностям держателя 1 под углом, равным 15-80 градусов, создаются дополнительные условия, увеличивающие прочность консольной части режущих пластин в двух плоскостях горизонтальной и вертикальной и лап культиватора в целом, а также возможность выбора оптимального режима сопротивления почвы во время работы лапы культиватора. Так, например, при работе лапы культиватора с почвами, имеющими (воздействующими) большими вертикальными нагрузками на режущие пластины, угол наклона их из указанных 15-80 градусов должен быть максимальным. При работе с почвами, при которых на лапу культиватора воздействуют преимущественно горизонтальные нагрузки, угол наклона усилителя по отношению к горизонтали должен быть минимальным. Угол установки усилителей менее 15 градусов и более 80 градусов не дает ощутимых преимуществ в достижении положительного результата, являющегося задачей настоящего изобретения.

В настоящее время авторами разработаны рабочие чертежи лапы, изготовлена опытно-промышленная партия изделий предлагаемой конструкции, которые успешно прошли полевые испытания. Лапы хорошо показали себя в работе на различных глубинах и на различных видах почв. При общей наработке по площади более 30 га на одну лапу ни одна из лап предлагаемой конструкции отказов в работе не имела, в то время как лапы прототипа при испытаниях в аналогичных условиях имели поломки режущей пластины в месте сопряжения с держателем.

Принято решение продолжить испытания и приступить к серийному выпуску лап культиватора предлагаемой конструкции.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для использования в рабочих органах культиваторов при обработке почвы. Лапа культиватора включает держатель с элементами крепления, соединенный с двумя приваренными под углом торцами друг к другу режущими пластинами. Лапа снабжена дополнительными боковыми усилителями, жестко связанными с держателем и обратной от режущей кромки стороной каждой режущей пластины при помощи, например, сварки. Каждый боковой усилитель лапы установлен на режущих пластинах под углом 15-80 градусов к горизонтальной плоскости в зависимости от угла наклона торцевой поверхности держателя, с которой связан усилитель. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность работы лапы на обычных и твердых почвах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Лапа культиватора, включающая держатель с элементами крепления, соединенный с двумя приваренными под углом торцами друг к другу режущими пластинами, отличающаяся тем, что лапа культиватора снабжена дополнительными боковыми усилителями, жестко связанными с держателем и обратной от режущей кромки стороной каждой режущей пластины при помощи сварки.2. Лапа культиватора по п.1, отличающаяся тем, что каждый боковой усилитель лапы установлен на режущих пластинах под углом 15-80° к горизонтальной плоскости в зависимости от угла наклона торцевой поверхности держателя, с которой связан усилитель.