РОТАЦИОННАЯ БЛОЧНО-МОДУЛЬНАЯ БОРОНА КОНСТРУКЦИИ БУРКОВА Российский патент 2009 года по МПК A01B19/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при создании новых более производительных борон.

Мне не известны блочно-модульные конструкции борон, хотя аналог очень приблизительный можно назвать патент РФ №2329626, Бюл. №21 27.07.08. Указанная борона содержит пассивные рабочие органы в виде синусоиды или косинусоиды с гидроцилиндром для регулировки глубины обработки. Однако существенным недостатком аналога является то, что рабочие органы пассивны и качество обработки и производительность не слишком велики, повышены затраты мощности на единицу площади.

Для устранения указанного недостатка, улучшения качества обработки и повышения производительности предлагается принципиально новая ротационная блочно-модульная борона, состоящая из основной рамы и автономных подрамников, на которых жестко установлены стойки с рабочими органами, выполненными в виде спиралей круглого или прямоугольного поперечного сечения шарнирно закрепленных на стойках с возможностью вращения и жестко прикрепленными перпендикулярно осям витков спиралей плоские лопатки, повернутые под углом 30-45° к направлению движения, расставлены рабочие органы параллельными рядами с равным шагом так, что каждый последующий ряд смещен относительно предыдущего по ходу движения на длину спирали, а поперек - на величину обрабатываемой полоски B_o одним рабочим органом, и вместе, как минимум, три рабочих органа составляют рабочий модуль и соединенные жестко с одним подрамником и гидроцилиндром составляют автономный блок, причем гидроцилиндр установлен вертикально в геометрическом центре подрамника, который по бокам снабжен телами качения, перекатывающимися по вертикальным направляющим, жестко прикрепленным к основной раме, имеющей по бокам присоединительные балки для новых блоков, которые симметрично присоединены слева и справа машины по одному, по два и т.д., причем каждый подрамник состоит из двух частей: прямоугольной и конической, соединенных наклонными стержнями, сходящимися в геометрическом центре, где установлена шарнирно головка штока гидроцилиндра, а противоположный конец его шарнирно прикреплен к центру дугообразной опоры, которая своей нижней частью - вертикальными ножками жестко прикреплена к основной раме, причем лопатки прикреплены к спиралям с равным шагом на каждой четверти ее витка и они выполнены вверху шире, чем у основания, а колеса одним концом оси жестко прикреплены к боковине, которая жестко с возможностью снятия прикреплена к основной раме, которую можно наращивать присоединительными балками при увеличении ширины захвата бороны присоединением блочно-модульных фрагментов.

Новые существенные признаки изобретения:

- ротационная блочно-модульная борона состоит из основной рамы и автономных подрамников, на которых жестко установлены стойки с рабочими органами,

- рабочие органы выполнены в виде спиралей круглого или прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных на стойках с возможностью вращения, и жестко прикрепленных перпендикулярно осям витков спиралей плоских лопаток, повернутых под углом 30-45° к направлению движения машины,

- расставлены рабочие органы параллельными рядами с равным шагом так, что каждый последующий ряд смещен относительно предыдущего по ходу движения на длину спирали, а поперек - на величину обрабатываемой полоски В_о одним рабочим органом, а вместе, как минимум, три рабочих органа составляют рабочий модуль и соединенные жестко с одним подрамником и гидроцилиндром составляют автономный блок,

- гидроцилиндр установлен в геометрическом центре подрамника, который по бокам снабжен телами качения, перекатывающимися по вертикальным направляющим, жестко прикрепленным к основной раме,

- рама имеет по бокам присоединительные балки для новых блоков, которые симметрично присоединяются слева и справа машины по одному, по два и т.д.,

- каждый подрамник состоит из двух частей: прямоугольной и конической, соединенных наклонными стержнями, сходящимися в геометрическом центре, где установлена шарнирно головка штока гидроцилиндра, а противоположный конец его шарнирно прикреплен к центру дугообразной опоры, которая своей нижней частью - вертикальными ножками жестко прикреплена к основной раме,

- лопатки прикреплены к спиралям с равным шагом на каждой четверти ее витка и они выполнены вверху шире, чем у основания,

- колеса одним концом совей оси жестко прикреплены к боковине, которая жестко с возможностью снятия прикреплена к основной раме,

- основную раму можно наращивать присоединительными балками при увеличении ширины захвата бороны присоединением блочно-модульных фрагментов.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты.

Технический результат получается за счет того, что:

- рабочие органы выполнены в виде спиралей круглого или прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных на стойках с возможностью вращения, и жестко прикрепленных перпендикулярно осям витков спирали плоских лопаток, повернутых под углом 30-45°к направлению движения, что создает касательную силу, воздействующую на виток и заставляющую в результате вращаться спирали и активно воздействовать на почву и самим телом спирали и лопатками на пути обработки, в результате качество обработки повышается за счет этого и уменьшается тяговое суммарное сопротивление за счет динамического взаимодействия,

- за счет выполнения рабочих органов модулем в блочной компоновке установка тел качения уменьшает силы трения, наличие присоединительных балок упрощает обслуживание и облегчает увеличение при необходимости ширины захвата машины.

На фиг.1 дан вид сзади на борону, на фиг.2 дан вид по стрелке А, показывающий расположение рабочих органов в горизонтальной плоскости, на фиг.3 дан вид по стрелке Б, показывающий вид спирального рабочего органа по его длинной оси, на фиг.4 дано сечение В-В с фиг.3, на фиг.5 дан вид по стрелке Г, показывающий вид сверху на лопатку спирали.

Рассмотрим устройство бороны. Она состоит из рамы 1 и автономных подрамников 2, на которых жестко установлены стойки 3 с рабочими органами 4, выполненными в виде спиралей круглого или прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных на стойках 3 с возможностью вращения, и жестко прикрепленных перпендикулярно осям витков спиралей 4 плоских лопаток 5, повернутых под углом 30-45° к направлению движения. Расставлены рабочие органы 4 параллельными рядами с равным шагом так, что каждый последующий ряд смещен относительно предыдущего по ходу движения на длину спирали 4, а поперек - на величину обрабатываемой полоски В_о одного рабочего органа. Вместе, как минимум, три рабочих органа составляют рабочий модуль 6 и соединенные жестко с одним подрамником 2 и гидроцилиндром 7 составляют автономный блок 8, причем гидроцилиндр 7 установлен вертикально в геометрическом центре 9 подрамника 2, который по бокам снабжен телами качения 10, перекатывающимися по вертикальным направляющим 11, жестко прикрепленным к основной раме 1, имеющей по бокам присоединительные балки 12 для новых блоков, которые симметрично присоединяются слева и справа машины по одному, по два и т.д. Каждый подрамник 2 состоит из двух частей: прямоугольной 13 и конической 14, соединенных наклонными стержнями 15, сходящимися в геометрическом центре 9, где установлена шарнирно головка штока 16 гидроцилиндра 7, а противоположный конец его шарнирно прикреплен к центру дугообразной опоры 17, которая своей нижней частью - вертикальными ножками 18 жестко прикреплена к основной раме 1. Лопатки 5 прикреплены к спиралям 4 с равным шагом на каждой четверти ее витка и они выполнены вверху шире, чем у основания. Колеса 19 одним концом оси жестко прикреплены к боковине 20, которая жестко с возможностью снятия прикреплена к основной раме 1, которую можно наращивать присоединительными балками 12 при увеличении ширины захвата бороны присоединением блочно-модульных фрагментов 8.

Рассмотрим работу машины. После опускания машины на поверхность поля рабочие органы 4 заглубляются на установленную гидроцилиндрами 7 глубину и при движении машины за счет возникающих реакций лопатки 5 спирали 4 начинают вращаться, активно воздействуя на почву и самим телом спирали 4, и лопатками 5. Такие рабочие органы называются ротационными и поэтому борона называется ротационной. Обработка происходит на ширину полоски В_о. Если используют трактор повышенной мощности, то ширину захвата машины можно увеличить, присоединяя симметрично с каждой стороны блоки 8, отсоединяя боковину 20 вместе с колесом 19, устанавливаются присоединительные балки 12 и снова устанавливают боковину 20, одновременно монтируют также направляющие 11 для перекатывания тел качения 10.

Борона состоит из основной рамы и автономных подрамников. На подрамниках жестко установлены стойки с рабочими органами. Рабочие органы выполнены в виде спиралей круглого или прямоугольного поперечного сечения. Рабочие органы шарнирно закреплены на стойках с возможностью вращения. К спиралям перпендикулярно осям витков спиралей жестко прикреплены плоские лопатки, повернутые под углом 30-45° к направлению движения. Лопатки прикреплены к спиралям с равным шагом на каждой четверти ее витка и выполнены вверху шире, чем у основания. Рабочие органы расставлены параллельными рядами с равным шагом так, что каждый последующий ряд смещен относительно предыдущего по ходу движения на длину спирали, а поперек - на величину обрабатываемой полоски одним рабочим органом. Вместе, как минимум, три рабочих органа составляют рабочий модуль и жестко соединенные с одним подрамником и гидроцилиндром составляют автономный блок. Гидроцилиндр установлен вертикально в геометрическом центре подрамника. Подрамник по бокам снабжен телами качения, перекатывающимися по вертикальным направляющим, жестко прикрепленным к основной раме. Основная рама имеет по бокам присоединительные балки для новых блоков, которые симметрично присоединены слева и справа машины по одному, по два и т.д. Каждый подрамник состоит из двух частей: прямоугольной и конической, соединенных наклонными стержнями, сходящимися в геометрическом центре, где установлена шарнирно головка штока гидроцилидра. Противоположный конец штока гидроцилиндра шарнирно прикреплен к центру дугообразной опоры. Дугообразная опора нижней частью - вертикальными ножками жестко прикреплена к основной раме. Колеса одним концом оси жестко прикреплены к боковине, которая жестко с возможностью снятия прикреплена к основной раме. Основная рама наращивается присоединительными балками при увеличении ширины захвата бороны посредством присоединения блочно-модульных фрагментов. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество обработки почвы и производительность бороны. 5 ил.

Ротационная блочно-модульная борона, состоящая из основной рамы и автономных подрамников, на которых жестко установлены стойки с рабочими органами, выполненными в виде спиралей круглого или прямоугольного поперечного сечения, шарнирно закрепленных на стойках с возможностью вращения и с жестко прикрепленными перпендикулярно осям витков спиралей плоскими лопатками, повернутыми под углом 30-45° к направлению движения, причем лопатки прикреплены к спиралям с равным шагом на каждой четверти ее витка и выполнены вверху шире, чем у основания, при этом рабочие органы расставлены параллельными рядами с равным шагом так, что каждый последующий ряд смещен относительного предыдущего по ходу движения на длину спирали, а поперек - на величину обрабатываемой полоски одним рабочим органом, причем вместе как минимум три рабочих органа составляют рабочий модуль и, соединенные жестко с одним подрамником и гидроцилиндром, составляют автономный блок, причем гидроцилиндр установлен вертикально в геометрическом центре подрамника, который по бокам снабжен телами качения, перекатывающимися по вертикальным направляющим, жестко прикрепленным к основной раме, имеющей по бокам присоединительные балки для новых блоков, которые симметрично присоединены слева и справа машины по одному, по два и т.д., причем каждый подрамник состоит из двух частей: прямоугольной и конической, соединенных наклонными стержнями, сходящимися в геометрическом центре, где установлена шарнирно головка штока гидроцилиндра, а противоположный конец штока гидроцилиндра шарнирно прикреплен к центру дугообразной опоры, которая нижней частью - вертикальными ножками жестко прикреплена к основной раме, а колеса одним концом оси жестко прикреплены к боковине, которая жестко с возможностью снятия прикреплена к основной раме, которую наращивают присоединительными балками при увеличении ширины захвата бороны посредством присоединения блочно-модульных фрагментов.