РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ Российский патент 2009 года по МПК A01B35/20 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям, и может быть использовано для рыхления почвы.

Известен рабочий орган почвообрабатывающего культиватора, включающий плоскорежущую лапу с крючкообразной стойкой. На торцах крыльев лапы закреплены закрылки, выполненные в виде трапеции и установленные под острыми углами относительно направления движения и вертикальной оси. При этом на закрылках просверлены пазы, на которых закреплены шарниры плоских дисковых ножей (Патент РФ на изобретение №2001541, МПК А01В 35/26).

Однако вследствие крючкообразной формы стойки рабочего органа, а также наличия шарниров плоских дисковых ножей за лапой на стойке накапливаются стебли растений и растительных остатков, что приводит к разбросу почвы, увеличению тягового сопротивления и выглублению рабочего органа из почвы.

Известен почвообрабатывающий рабочий орган, включающий стойку и закрепленный на ней косопоставленный плоскорежущий лемех. При этом стойка расположена в средней части лемеха и выполнена с носком, вынесенным вперед относительно лезвия лемеха. (Авторское свидетельство №600977).

Однако конструкция данного рабочего органа приводит к накапливанию растительной стерни между правой частью лемеха и носком стойки, что вызывает увеличение тягового сопротивления и выглубление рабочего органа из почвы.

Наиболее близким к предлагаемому решению является рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий стойку, смонтированную на раме орудия. На стойке закреплена стрельчатая лапа. К лапе и стойке прикреплен плоский вертикальный нож с режущей кромкой, имеющей форму дуги окружности (Патент РФ №2181532).

Однако данное изобретение характеризуется недостаточной заглубляемостью рабочего органа в сухую почву, что не позволяет качественно обрабатывать пахотный слой. Кроме того, геометрия ножа и расположение плоскорежущей лапы не обеспечивают качественной обработки почвы (низкое качество крошения, образование глубоких борозд после обработки почвы данным рабочим органом и т.д.). Наличие плоского вертикального ножа в форме дуги окружности позволяет выглублять рабочий орган из почвы, а на выступающей кромке ножа накапливаются стебли и растительные остатки вследствие того, что стебли не скользят по режущей кромке.

Задачей изобретения является повышение качества обработки почвы при снижении тягового сопротивления рабочего органа.

Техническим результатом является увеличение степени крошения почвы, обеспечение стабильности заданной глубины обработки почвы и прямолинейного движения рабочего органа при снижении расхода горючего и повышении производительности обработки почвы. Кроме того, заявляемое техническое решение обеспечивает улучшение схода стеблей и растительных остатков, накапливающихся на стойке рабочего органа в процессе обработки почвы.

Поставленная задача решается тем, что в рабочем органе почвообрабатывающего орудия, включающем стойку с вертикальным плоским ножом с передней режущей кромкой и соединенную с ней стрельчатую лапу, состоящую из правого и левого лемехов, имеющих передние режущие кромки, при этом рабочий орган выполнен с возможностью его крепления к раме почвообрабатывающего орудия, согласно решению вертикальный плоский нож выполнен треугольной формы и снабжен дополнительной нижней режущей кромкой. При этом угол между передней и нижней режущими кромками составляет 30-70°, нижняя режущая кромка расположена под углом к горизонту 5-15°. Вертикальный плоский нож выполнен выступающим за пределы нижней поверхности стрельчатой лапы, а угол заточки всех режущих кромок выбран из интервала значений 15-60°. Заточка режущих кромок ножа выполнена с правой стороны по ходу движения рабочего органа. Левый и правый лемеха выполнены треугольной формы и соединены со стойкой под углом к вертикальной плоскости 83-88° и под углом к горизонту 10-25°, при этом площадь поверхности левого лемеха по ходу движения превышает площадь правого в 1,2-1,5 раза. Рабочий орган снабжен обтекателем в виде стержня, расположенного над вертикальным плоским ножом с передней стороны стойки.

Стойка представляет собой пластину, закрепленную между двумя щеками посредством двух болтов разного диаметра. Один из болтов выполнен в виде предохранительного срезного болта меньшего диаметра, расположенного со стороны задней торцевой поверхности стойки, и снабжен кольцевым пазом, расположенным между щеками. Болт большего диаметра расположен со стороны передней торцевой поверхности стойки и имеет потайное соединение со щеками.

Рабочий орган дополнительно может быть снабжен рыхлителями, выполненными в виде двух вертикальных элементов, закрепленных на удаленных от стойки концах лемехов вблизи их задних кромок. Рыхлители могут представлять собой стержни, диаметр которых составляет 0,8-1,2 толщины стойки, или пластины прямоугольного сечения, толщина которых составляет 0,5-1,2 толщины стойки, при этом передняя кромка пластины выполнена с заточкой, угол которой составляет 20-60°. Пластина и щеки выполнены трапециевидной формы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен заявляемый рабочий орган почвообрабатывающего орудия, вид сбоку; на фиг.2 - рабочий орган, вид спереди; на фиг.3 - рабочий орган, вид сверху.

Позициями на чертежах обозначены:

1 - стойка;

2 - вертикальный плоский нож;

3 - передняя режущая кромка ножа 2;

4 - стрельчатая лапа;

5 - правый лемех стрельчатой лапы 4;

6 - левый лемех стрельчатой лапы 4;

7 - передние режущие кромки лемехов 5, 6;

8 - нижняя режущая кромка ножа 2;

9 - обтекатель;

10 - щеки.

Рабочий орган состоит из стойки 1, вертикального плоского ножа 2, соединенного со стойкой, и стрельчатой лапы 4, состоящей из правого 5 и левого 6 лемехов, имеющих передние режущие кромки 7. Нож выполнен треугольной формы с передней 3 и нижней 8 режущими кромками и выступает вперед за пределы стрельчатой лапы 4. Угол между режущими кромками составляет 30-70°, а угол заточки кромок выбран из интервала 15-60°. Заточка передней и нижней режущих кромок вертикального плоского ножа выполнена с правой стороны по ходу движения рабочего органа. Нижняя режущая кромка расположена под углом к горизонту 5-15°. Вертикальный плоский нож выступает вниз за пределы нижней поверхности стрельчатой лапы 4 на величину, обеспечивающую продольное направление перемещения рабочего органа. Левый и правый лемеха выполнены треугольной формы, в частности в виде равнобедренных прямоугольных треугольников, гипотенузы которых являются режущими кромками, имеющими определенный угол заточки, и соединены со стойкой 1 под углом к вертикальной плоскости 83-88° и под углом к горизонту 10-25°. Лемеха присоединяются к стойке таким образом, что вторые катеты образуют заднюю кромку стрельчатой лапы. Угол заточки передних режущих кромок лемехов составляет 15-60°. Площадь поверхности левого лемеха по ходу движения превышает площадь правого в 1,2-1,5 раза, что достигается за счет превышения длины левого лемеха над длиной правого. Рабочий орган снабжен обтекателем 9 в виде стержня, расположенного над вертикальным плоским ножом 2 с передней стороны стойки 1. Диаметр обтекателя равен толщине стойки. Стойка представляет собой пластину, которая закреплена между двумя щеками 10 посредством двух болтов разного диаметра для предохранения рабочего органа от поломок. Один из болтов выполнен в виде предохранительного срезного болта меньшего диаметра, расположенного со стороны задней торцевой поверхности стойки и снабжен кольцевым пазом, расположенным между щеками. Болт большего диаметра расположен со стороны передней торцевой поверхности стойки и имеет потайное соединение со щеками 10.

Рабочий орган изготавливают из высококачественной стали, в частности из стали 40Х. Обратные стороны заточек режущих кромок наплавляют сормайтом для увеличения износостойкости рабочего органа и создания эффекта самозатачивания режущих кромок рабочего органа. Вертикальный плоский нож, лемеха стрельчатой лапы и обтекатель присоединяют к стойке сварными швами.

Рабочий орган работает следующим образом.

При движении рабочего органа пласт земли разрезается вертикальным плоским ножом 2 в вертикальном направлении. Лемеха стрельчатой лапы взаимодействуют со слоем почвы, предварительно частично раскрошенным ножом, подрезая корни сорных растений и измельчая почву на более мелкие фракции в горизонтальной плоскости. За счет того что первоначально пласт крошится в вертикальной плоскости, а затем в горизонтальной происходит снижение тягового сопротивления почвообрабатывающего орудия и увеличивается степень крошения почвы. Конструктивные особенности почвообрабатывающего орудия, а именно: вынесенный вперед вертикальный плоский нож с заданными углами заточек режущих кромок и, одновременно, с углом наклона нижней режущей кромкой к горизонту, а также геометрия стрельчатой лапы, позволяют качественно и с наименьшими усилиями подрезать почвенный пласт в горизонтальной и вертикальной плоскости. Нижняя режущая кромка ножа способствует облегчению вхождения рабочего органа в обрабатываемый пахотный слой почвы. Таким образом, конструкция рабочего органа позволяет увеличить степень крошения почвы. Обтекатель способствует беспрепятственному сходу растительных остатков с рабочего органа обрабатываемого орудия.

Пример конкретного выполнения.

Изготовлен рабочий орган, в котором вертикальный нож выполнен в виде равнобедренного прямоугольного треугольника с гипотенузой и нижним катетом в виде режущих кромок. Длина катета составляет 150 мм. Ширина всех режущих кромок составляет 20 мм, а угол заточки равен примерно 27°. Нижняя режущая кромка расположена под углом к горизонту 10°. Вертикальный плоский нож выступает вниз за пределы нижней поверхности стрельчатой лапы на 30 мм. Заточка режущих кромок вертикального ножа выполнена с правой стороны по ходу движения рабочего органа. Стрельчатая лапа состоит из левого и правого лемехов, выполненных в виде равнобедренных прямоугольных треугольников с катетами 150 и 130 мм соответственно. Лемеха соединены со стойкой под углом к вертикальной плоскости 87° и под углом к горизонту 10°.

Применение данного рабочего органа для основной обработки почвы твердостью 3,5-5 мПа обеспечивает качественное рыхление почвы с сохранением стерни до 75%. Размер фракций почвы до 50 мм составляет 85-93%.

Рабочий орган включает стойку с вертикальным плоским ножом с передней режущей кромкой и соединенную с ней стрельчатую лапу. Лапа состоит из правого и левого лемехов, имеющих передние режущие кромки. Рабочий орган выполнен с возможностью его крепления к раме почвообрабатывающего орудия. Вертикальный плоский нож выполнен треугольной формы и снабжен дополнительной нижней режущей кромкой. Угол между передней и нижней режущими кромками составляет 30-70°. Нижняя режущая кромка ножа расположена под углом к горизонту 5-15°. Вертикальный плоский нож выполнен выступающим за пределы нижней поверхности стрельчатой лапы. Угол заточки всех режущих кромок ножа выбран из интервала значений 15-60°. Заточка режущих кромок ножа выполнена с правой стороны по ходу движения рабочего органа. Левый и правый лемеха выполнены треугольной формы и соединены со стойкой под углом к вертикальной плоскости 83-88° и под углом к горизонту 10-25°. Площадь поверхности левого лемеха по ходу движения превышает площадь правого в 1,2-1,5 раза. Рабочий орган снабжен обтекателем в виде стержня, расположенного над вертикальным плоским ножом с передней стороны стойки. Такое конструктивное выполнение позволит увеличить степень крошения почвы, обеспечить стабильность заданной глубины обработки почвы и прямолинейного движения рабочего органа. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий стойку с вертикальным плоским ножом с передней режущей кромкой и соединенную с ней стрельчатую лапу, состоящую из правого и левого лемехов, имеющих передние режущие кромки, при этом рабочий орган выполнен с возможностью его крепления к раме почвообрабатывающего орудия, отличающийся тем, что вертикальный плоский нож выполнен треугольной формы и снабжен дополнительной нижней режущей кромкой, при этом угол между передней и нижней режущими кромками составляет 30-70°, нижняя режущая кромка расположена под углом к горизонту 5-15°, вертикальный плоский нож выполнен выступающим за пределы нижней поверхности стрельчатой лапы, а угол заточки всех режущих кромок выбран из интервала значений 15-60°, заточка режущих кромок ножа выполнена с правой стороны по ходу движения рабочего органа, левый и правый лемехи выполнены треугольной формы и соединены со стойкой под углом к вертикальной плоскости 83-88° и под углом к горизонту 10-25°, при этом площадь поверхности левого лемеха по ходу движения превышает площадь правого в 1,2-1,5 раза, а рабочий орган снабжен обтекателем в виде стержня, расположенного над вертикальным плоским ножом с передней стороны стойки.2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что стойка представляет собой пластину, закрепленную между двумя щеками посредством двух болтов разного диаметра, один из которых выполнен в виде предохранительного срезного болта меньшего диаметра, расположенного со стороны задней торцевой поверхности стойки, и снабжен кольцевым пазом, расположенным между щеками, а болт большего диаметра расположен со стороны передней торцевой поверхности стойки и имеет потайное соединение со щеками.3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен рыхлителями, выполненными в виде двух вертикальных элементов, закрепленных на удаленных от стойки концах лемехов вблизи их задних кромок.4. Рабочий орган по п.3, отличающийся тем, что рыхлители представляют собой стержни, диаметр которых составляет 0,8-1,2 толщины стойки.5. Рабочий орган по п.3, отличающийся тем, что рыхлители представляют собой пластины прямоугольного сечения, толщина которых составляет 0,5-1,2 толщины стойки, при этом передняя кромка пластины выполнена с заточкой, угол которой составляет 20-60°.6. Рабочий орган по п.2, отличающийся тем, что пластина и щеки выполнены трапецеидальной формы.