ДИСКОВЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН Российский патент 2009 года по МПК A01B23/06 A01B15/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к дисковым почвообрабатывающим рабочим органам.

Известно ротационное почвообрабатывающее орудие, содержащее установленные на горизонтальной оси диски, в котором, с целью повышения качества обработки почвы, каждый из дисков снабжен закрепленными по его периметру ножами, каждый из которых имеет форму трапеции, обращенный меньшим основанием к диску, и расположен под углом к плоскости вращения диска (SU, авторское свидетельство №1535395. A1. М.кл.⁵ А01В 21/04. Ротационное почвообрабатывающее орудие / А.Н.Коперин (СССР). - Заявка №4406083/30-15. Заявлено 19.04.1988. Опубл. 15.01.1990. Бюл. №2).

Описанное почвообрабатывающее орудие удовлетворительно обрабатывает верхний слой почвы на глубину 6-8 см на незасоренных полях. При наличии сорной растительности и пожнивных остатков каждый диск с ножами лишь перекатывается по поверхности поля, не перерезая стебли сорняков и жнивье.

Известен ротационный рабочий орган, содержащий установленный в подшипниках горизонтальный вал, имеющий привод во вращение, на котором посредством распорных втулок с наклонными торцевыми основаниями закреплены диски, расположенные наклонно относительно оси вращения, причем угол наклона диска к указанной оси равен соответствующему углу наклона оснований сопряженных с ним втулок, в котором вал вращения выполнен в виде многогранника и в каждой распорной втулке выполнена посадочная поверхность под многогранник, при этом сопряженные друг с другом торцевые основания втулок выполнены прямыми, диски снабжены зубьями и расположены относительно друг друга с угловым смещением на валу барабана; длина каждой втулки по оси определяется выражением:

L=0,5(Д·sin α+S), м, где Д - диаметр диска, м; α - угол наклона дисков к оси вращения, град; S - толщина диска, м; наружный диаметр каждого диска определяется по выражению D=2h/(1-cos 360°/n), где h - высота зуба, м; n - число зубьев, шт.; рабочая поверхность одного зуба и нерабочая поверхность другого расположены перпендикулярно друг друга и имеют радиус скругления, равный R₁=n²/R·sin arc cos (1-h/R), где R - радиус диска, м (RU, патент №2209535. С1. МПК⁷ А01В 21/08, А01В 23/06. Ротационный рабочий орган / О.Б.Иванов (RU). - Заявка №2001133258/13. Заявлено 06.12.2001. Опубл. 10.08.2003).

К недостаткам описанного ротационного рабочего органа относятся низкое качество обработки засоренных полей и несущественное рыхление верхнего слоя почвы.

Известен лущильник дисковый, включающий опорные колеса, батареи дисков и устройство для закрытия дна разъемной борозды, в котором, с целью улучшения качества закрытия дна разъемной борозды и уменьшения гребнистости поверхности поля, устройство для закрытия дна разъемной борозды выполнено в виде двух дисков с окнами, размещенных на стыковых концах дисковых батарей (SU, авторское свидетельство №550134. М.кл.² А01В 7/00. Лущильник дисковый / В.А.Папафилов, Н.Т.Семенов (СССР). - Заявка №2021563/15. Заявлено 06.05.1974. Опубл. 15.03.1977. Бюл. №10).

К недостаткам описанного дискового лущильника относятся неудовлетворительное качество обработки почвы, низкая эксплуатационная надежность дисков как целых, так и с окнами. Это вызвано тем, что диски выполнены из углеродистой стали 65Г и закалены до 50-60 HRc. Динамические нагрузки на режущие кромки приводят к трещинам на поверхности дисков и выкрашиванию локальных участков. При 5-6 локальных поврежденных участках на поверхности дисков рабочие органы приходится выбраковывать и заменять новыми.

Известен также дисковый рабочий орган, выполненный в виде закрепленного на оси сферического диска с режущей кромкой и радиально расположенными на его рабочей поверхности окнами с боковыми режущими кромками, в котором, с целью повышения качества крошения почвы, каждое окно выполнено трапециевидным, большее основание которого обращено к режущей кромке диска, а смежные окна имеют различную высоту, причем режущие кромки каждого окна отогнуты в противоположные стороны относительно рабочей поверхности диска (SU, авторское свидетельство №1358798. A1. М.кл.⁴ А01В 7/00. Дисковый рабочий орган / Л.Э.Попов, О.С.Марченко, В.В.Бычков, Н.Н.Харенко, В.К.Загурский, В.П.Тарасов, М.И.Марченко (СССР). - Заявка №4010649/30-15. Заявлено 11.12.1985. Опубл. 15.12.1987. Бюл. №46).

К недостаткам описанного дискового рабочего органа, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся склонность к забиванию стеблями сорной растительности и низкая эксплуатационная надежность из-за окон. Последние являются концентраторами напряжений, и в этих местах диски лопаются (трещины, отгибы).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - полное подрезание сорной растительности и мортмассы на бросовых полях, выведенных из севооборота.

Технический результат - повышение качества обработки почвы, сильно засоренных растительными и пожнивными остатками.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном дисковом рабочем органе, выполненном в виде закрепленного на оси сферического диска с режущей кромкой на периферии, согласно изобретению прерывистая периферийная режущая кромка образована вырезами, на фронтальной грани каждого выреза выполнена режущая кромка с заточкой на внутренней поверхности диска с переходом заточки на внешнюю поверхность диска, при этом переход режущих кромок на фронтальной грани выполнен на утонченной части внешней поверхности диска.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен дисковый рабочий орган с прерывистой режущей кромкой на периферийной части, вид со стороны выпуклой части диска.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, диаметральный разрез дискового рабочего органа.

На фиг.3 - место Б на фиг.2, сопряжение монтажной части с рабочей частью сферического диска.

На фиг.4 - место В на фиг.1, переход смежных граней отверстия в центре диска для установки на ось батареи.

На фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1, образование режущей кромки на фронтальной грани выреза с заточкой на внешней поверхности диска.

На фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.1, образование прерывистой режущей кромки на периферийной части сферического диска между вырезами.

На фиг.7 - вид Е на фиг.1, переход режущих кромок на фронтальной грани выреза при выполнении заточек на внешней и внутренней поверхностях сферического диска.

На фиг.8 - сечение Ж-Ж на фиг.1, образование режущей кромки на фронтальной грани выреза с заточкой на внутренней поверхности сферического диска.

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

Дисковый рабочий орган выполнен в виде закрепленного на оси сферического диска 1 с режущей кромкой 2 на периферии. Сферический диск 2 имеет монтажную часть 3 и рабочую часть 4. Дисковый рабочий орган выполнен штамповкой из листовой стали толщиной 8 мм по ГОСТ 19903-74. Материал дискового рабочего органа - Сталь 65Г по ГОСТ 14959-79. Радиус внутренней сферической поверхности 5 равен 760 мм, а внешней сферической поверхности 6 радиус сферы равен 768 мм.

Монтажная часть 3 дискового рабочего органа выполнена плоской. В центре монтажной части 3 выполнено квадратное отверстие 7 со стороны квадрата 41^+0,12 мм. Грани 8 и 9 квадратного отверстия 7 сопряжены цилиндрической поверхностью 10. Этим исключаются трещины в местах перехода граней 8 и 9.

Монтажная часть 3 с рабочей частью 4 дискового рабочего органа сопряжена переходным участком 11 в виде полого конуса с диаметрами оснований Д₁ и Д₂. Сферические поверхности 5 и 6 дискового рабочего органа с поверхностями монтажной части 3 сопряжены по галтелям с радиусами R₁. Это упрощает сборку дисковых рабочих органов в батареи посредством распорных втулок и оси с сечением в виде квадрата 40×40 мм (см. фиг.1, 2, 3 и 4).

Прерывистая режущая кромка 2 образована вырезами 12. Каждый вырез 12 по направлению качения диска имеет фронтальную грань 13 и тыльную грань 14. Тыльная грань 14 образована двумя цилиндрическими поверхностями с радиусами кривизны R₂ и R₃ (см. фиг.1). На фронтальной грани 13 каждого выреза 12 выполнена режущая кромка 15 с заточкой 16 на внутренней сферической поверхности 5 диска с переходом 17 на заточку 18 режущей кромки 15 на внешней сферической поверхности 6. Переход 17 режущей кромки 15 на фронтальной грани 13 выполнен на границе утонченной части 19 внешней поверхности 6 диска.

Режущая кромка 2 образована двойной заточкой рабочей части 4: утончение 19 выполнено толщиной t₂=3,75 мм, заточкой под углом γ=6° и фаской 20 под углом β=30° с образованием режущей кромки 2 максимальной толщиной t₁=1,5 мм. Толщина t рабочей части 4 составляет 8 мм (см. фиг.6). Описанная геометрия режущей кромки 2 обеспечивает стойкость периферийной режущей кромки 2.

Режущая кромка 15 (см. фиг.5) на фронтальной грани 13 выполнена заточкой 18 внешней сферической поверхности 6 под углом а=45°±5°.

Режущая кромка 15 на внутренней сферической поверхности 5 выполнена под углом β=30°±5° (см. фиг.8).

Режущая кромка 15 (см. фиг.7) выполнена к переходом с внешней сферической поверхности 6 на внутреннюю сферическую поверхность 5. Ширина перехода 17 не превышает 2 мм.

Дисковый рабочий орган функционирует следующим образом.

При качении диска режущей кромкой 2 подрезается пласт почвы с корнями и стеблями сорняков. В проделанную щель толщиной t врезается носок, образованный пересечениями режущих кромок 2 и 15. Режущей кромкой 15 и заточной 16 на утонченной части 19 пласт почвы подрезается на большую глубину. При дальнейшем качении в работу вступает режущая кромка 15 с заточкой 18 на фронтальной части 13. Нависшие корни сорняков могут проскальзывать лишь до перехода 17 и задерживаются на переходе 17 до их полного перерезания. Этим исключается накопление неперерезанных сорняков на режущей кромке 15 вырезов 12. Таким образом происходит полное подрезание сорной растительности и их заделка на глубину 20 см.

Дисковый рабочий орган выполнен в виде закрепленного на оси сферического диска с режущей кромкой на периферии. Прерывистая периферийная режущая кромка образована вырезами. На фронтальной грани каждого выреза выполнена режущая кромка с заточкой на внутренней поверхности диска с переходом заточки на внешнюю поверхность диска. Переход заточек режущей кромки на фронтальной грани выполнен на границе утонченной части внешней поверхности диска. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить полное подрезание вегетативной массы и корней сорной растительности и исключить их нависание на тыльной грани выреза. 8 ил.

Дисковый рабочий орган, выполненный в виде закрепленного на оси сферического диска с режущей кромкой на периферии, отличающийся тем, что прерывистая периферическая режущая кромка образована вырезами, а на фронтальной грани каждого выреза выполнена режущая кромка с заточкой на внутренней поверхности диска с переходом заточки на внешнюю поверхность диска, при этом переход заточек режущей кромки на фронтальной грани выполнен на глубине утонченной части внешней поверхности диска.