ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ Российский патент 2008 года по МПК A01B35/20 A01B35/24 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам почвообрабатывающих орудий.

Известна стойка рабочего органа почвообрабатывающего орудия, содержащая участки, один из которых (монтажный) выполнен в виде цилиндрической спиральной пружины, витки которой смещены в поперечном направлении от продольной оси стойки, при этом в нижней части монтажного участка закреплен рыхлящий элемент (SU авторское свидетельство №15647745 А1, МПК⁵ А01В 35/20,1988).

Технический недостаток подобных стоек рабочего органа: ограниченные функциональные возможности, в частности нестабильное положение рыхлящего элемента вследствие ненормированной деформации монтажного участка, что приводит к увеличению тягового сопротивления и неравномерности глубины хода.

Известно также почвообрабатывающее орудие, включающее раму, на которой посредством соединительного звена установлена батарея дисков, при этом соединительное звено выполнено в виде двух четвертных рессор, которые одним концом жестко закреплены на раме, а другие их концы соединены с подшипниковым узлом батареи (SU 1222208 А, МПК А01В 7/00, 23/04, 1986).

Технический недостаток данного орудия: ограниченные функциональные возможности - преодоление препятствия одной из половин батареи дисков; сложность конструкции на фоне названной функции.

Наиболее близким устройством к заявленному глубокорыхлителю является рессорная стойка корпуса плуга, содержащая башмак, долото и закрепленную на раме и соединенную с башмаком стойку из набора пружинистых пластин различной длины, поперечное сечение которых ступенчато уменьшается по мере удаления от рамы и скреплено между собой струбцинами (журнал «Техника в сельском хозяйстве» за 1975 год, №8, с.36, статья А.Крюкова).

Технический недостаток данной стойки: ограниченность демпфирования колебательного процесса тяговой нагрузки орудия, зависящая от свойства применяемого демпфера, что приводит к ухудшению эксплуатационных показателей МТА.

Техническая задача: повышение эксплуатационных показателей при глубоком рыхлении почвы.

Технический результат: стабилизация динамических нагрузок, снижение тягового сопротивления.

Согласно изобретению глубокорыхлитель содержит башмак, долото, закрепленное одним концом на раме, демпфирующее устройство в виде рессоры, стойку в виде шарнирного параллелограмма, одни концы которого закреплены на раме, а другие - на башмаке, причем свободный конец демпфирующего устройства соединен с одним из звеньев параллелограмма, при этом один из шарниров параллелограмма установлен в закрепленной на раме направляющей, имеющей продольную прорезь, выполненную по дуге с радиусом, равным длине звена параллелограмма, для регулирования продольного положения башмака относительно плоскости рамы при изменении нагрузки на долото.

На фиг.1 изображен общий вид глубокорыхлителя, имеющий параллелограммную подвижную стойку, соединенную с рессорным демпфирующим элементом и на фиг.2 изображено то же с устройством для регулировки расстояния между шарнирами.

Глубокорыхлитель содержит башмак 1, съемное закрепленное на башмаке долото 2, стойку в виде параллелограммного механизма, звенья 3, 4 которого одними концами 5, 6 шарнирно закреплены на раме орудия, а другими концами 7, 8 на башмаке, и демпферное устройство 9, например, в виде рессоры, соединенное одним концом с рамой, а другим со звеном 3 стойки.

Звенья стойки шарнирного параллелограмма в сечении могут быть выполнены в виде прямоугольника, эллипса, круга и т.п.В местах соединения звенья крепятся через сайленблоки, что предотвращает попадание почвы в шарниры. Верхний шарнир 6 звена 4 соединен с рамой через направляющую, имеющую продольную прорезь 10, выполненную по дуге с радиусом R, равным длине звена 4. Продольная прорезь 10 позволяет перемещать шарнир 6 звена 4, регулируя расстояние между верхними шарнирами 5 и 6 звеньев 3 и 4. На раме имеется упор 11, ограничивающий поворот звена 3.

Глубокорыхлитель работает следующим образом.

В исходном положении (не в работе) рессора поворачивает вперед звенья 3 и 4 шарнирного параллелограмма до упора 11. Размеры глубокорыхлителя выбраны так, что при установке звена 4 параллельно звену 3 башмак 1 всегда параллелен раме. При задействовании глубокорыхлителя по прямому назначению на долото 2 со стороны почвы действует усилие. Вследствие этого происходит деформация стойки и загрузка рессоры 9. При этом шарнирный параллелограмм занимает положение, показанное на фиг.1 (возможны некоторые отклонения влево или вправо).

При глубоком рыхлении почвы на глубину 40 см и более происходит блокированное резание почвы без отделения почвенной стружки. Вследствие этого, срезанная долотом 2 почва накапливается на верхней плоскости долота и сжимается. После достижения критического объема происходит срыв переуплотненного кома почвы и нагрузка на долото снижается. Затем процесс повторяется. По этой причине долото глубокорыхлителя нагружается неравномерно. Давление на верхнюю плоскость долота со стороны почвы носит скачкообразный характер, при этом процесс резания и деформации почвы сопровождается сдвигами почвы и ударами конца долота в почву. Это вызывает динамические нагрузки не только на долото, но и на весь глубокорыхлитель, раму и трактор. При таком характере нагрузки демпфер существенно снижает пики колебаний нагрузки, уменьшая амплитуды тягового сопротивления глубокорыхлителя. Этот процесс сопровождается отклонениями стойки. Но это не искажает заданное положение относительно горизонта башмака 1 с долотом 2 за счет действия шарнирного параллелограмма. Данное демпфирование позволяет срезать только определенные высокочастотные пики нагрузки.

Демпфирование низкочастотных тяговых нагрузок предлагается за счет автоматического уменьшения глубины рыхления. С этой целью верхние шарниры разносятся на большее расстояние, чем нижние шарниры. Это достигается перемещением шарнира 6 звена 4 вдоль направляющей 10. При таком расположении шарниров отклонение стойки вызывает отклонение башмака 1 с долотом 2 от горизонтали на угол а, что приводит к уменьшению угла резания долота и выглублению орудия. По мере выглубления глубокорыхлителя нагрузка на долото снижается и стойка под действием рессоры возвращается в исходное положение, заглубляясь на отрегулированную колесом орудия глубину. Данное демпфирование позволяет дополнительно снизить амплитуду низкочастотных нагрузок, не воспринимаемых рессорным демпфером.

Таким образом, в описанном глубокорыхлителе достигается повышение эксплуатационно-технологических показателей МТА при глубоком рыхлении почвы.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы. Глубокорыхлитель содержит башмак, долото и закрепленное одним концом на раме демпфирующее устройство в виде рессоры. Глубокорыхлитель снабжен стойкой в виде шарнирного параллелограмма, одни концы звеньев которого шарнирно закреплены на раме, а другие - на башмаке. Свободный конец демпфирующего устройства соединен с одним из звеньев параллелограмма. Один из шарниров параллелограмма установлен в закрепленной на раме направляющей для регулирования продольного положения башмака относительно плоскости рамы при изменении нагрузки на долоте. Направляющая имеет продольную прорезь, выполненную по дуге с радиусом, равным длине звена параллелограмма. Такое конструктивное выполнение позволит повысить эксплуатационно-технологические показатели машинно-тракторного агрегата при глубоком рыхлении почвы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Глубокорыхлитель, содержащий башмак, долото, закрепленную на раме и соединенную с башмаком стойку в виде шарнирного параллелограмма, подвижная сторона которого соединена с демпфирующем элементом, отличающийся тем, что один из шарниров параллелограмма установлен через направляющие, закрепленные на раме, позволяющие регулировать продольное положение башмака относительно плоскости рамы при изменении нагрузки на долоте.2. Глубокорыхлитель по п.1, отличающийся тем, что направляющие имеют продольные прорези, выполненные по дуге радиусом R, равным длине звена параллелограмма.