РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ Российский патент 2010 года по МПК A01B13/14 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к мелиоративным машинам для глубокого рыхления почв без оборота пласта.

Известны рабочие органы мелиоративных глубокорыхлителей, содержащие двухстоечный каркас, наклонные прямолинейные или криволинейные режущие стойки которого в нижней части соединены между собой цельным или составным лемехом (SU №376040, кл. A01B 13/14, 1971).

К недостаткам описанного рабочего органа при разуплотнении тяжелых по механическому составу почв относятся неоднородность комковатой структуры по разрыхляемому профилю и большие энергозатраты. Последнее вызвано низкой эффективностью воздействия рабочих поверхностей лемеха и боковых стоек линейных конфигураций на разрыхляемый массив грунта и сгруживанием почвогрунта по фронту действия рабочего органа.

Наиболее близким по технической сущности решением, выбранным в качестве прототипа, является рабочий орган глубокорыхлителя, содержащий двухстоечный каркас, наклонные криволинейные режущие стойки которого в нижней части соединены составным лемехом, состоящим из трех клиньев. Два цилиндрических, наклоненных в продольной плоскости клина внутренними сторонами присоединяются к центральному клину, к внешним сторонам центрального клина крепятся боковые наклонные криволинейные режущие стойки (RU, патент №2177681, С1, кл. A01B 13/14. Орудие для глубокой обработки почвы / В.С.Казаков, Т.И.Норкин, Б.Т.Бекишев (РФ).

Недостатком описанного рабочего органа является низкая эффективность крошения массива почв режущими элементами, имеющими прямолинейные очертания рабочих поверхностей.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение качества мелиоративной обработки переуплотненных и тяжелых по механическому составу почв.

Сущность изобретения заключается в том, что лемех выполнен в виде составной конструкции, состоящей из наклоненного по ходу движения плоского ножа и S-образного рабочего элемента, ориентированного криволинейной рабочей поверхностью во внутреннее пространство рабочего органа почвообрабатывающего орудия. Криволинейная S-образная рабочая поверхность лемеха выполнена на нижнем участке вогнутой, на среднем участке - прямолинейной, а на верхнем участке - выпуклой формы. Радиусы кривизны вогнутой и выпуклой частей различны. На рабочих поверхностях криволинейных боковых стоек располагаются дополнительные рыхлительные деформаторы в виде конусных клиньев или полусфер, выпуклые поверхности которых ориентированы во внутреннее пространство почвообрабатывающего орудия. Крепление конусных клиньев к боковым стойкам осуществляется таким образом, чтобы нижняя сторона конусного клина располагалась под углом не более 8…10 градусов к горизонту. Режущие грани передней кромки составного лемеха расположены под углом 140…150° друг к другу. S-образный рабочий элемент, входящий в составной лемех, выполняется съемным и заменяемым. Радиусы кривизны съемных элементов зависят от типа разуплотняемого грунта и мощности обрабатываемого слоя. Рабочие поверхности боковых стоек по своей ширине выполняются не прямолинейными, а выпуклыми, и имеют по своей высоте переменный радиус кривизны, равный 2/3 расчетной глубины рыхления.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

фиг.1 - рабочий орган почвообрабатывающего орудия, вид спереди;

фиг.2 - рабочий орган почвообрабатывающего орудия, сечение по А-А на фиг.1, вид сбоку;

фиг.3 - рабочий орган почвообрабатывающего орудия, сечение по Б-Б на фиг.1;

фиг.4 - рабочий орган почвообрабатывающего орудия, сечение по В-В на фиг.1.

фиг.5, 6 - рабочий орган почвообрабатывающего орудия, сечение по Г-Г и А-А, на фиг.1.

Рабочий орган почвообрабатывающего орудия содержит двухстоечный каркас 1, наклонные криволинейные режущие стойки 2 которого в нижней части соединены между собой лемехом 3. Лемех выполнен в виде составной конструкции, состоящей из наклоненного по ходу движения ножа 4 и S-образного рабочего элемента 5, ориентированного криволинейной рабочей поверхностью во внутреннее пространство рабочего органа почвообрабатывающего орудия. Криволинейная S-образная рабочая поверхность лемеха выполнена на нижнем участке вогнутой, в средней части - прямолинейной, а на верхнем участке - выпуклой формы, при этом радиусы кривизны вогнутой и выпуклой частей различны. Плоский нож 4 и S-образный рабочий элемент 5 образуют конструкцию лемеха. На рабочих поверхностях криволинейных боковых стоек располагаются дополнительные рыхлительные деформаторы в виде конусных клиньев или полусфер, выпуклые поверхности которых также ориентированы во внутреннее пространство орудия. Крепление конусных клиньев к боковым стойкам осуществляется таким образом, чтобы нижняя сторона конусного клина располагалась под углом не более 8…10 градусов к горизонту.

Устройство работает следующим образом. За счет того, что рыхлительные элементы расположены симметрично относительно направления движения почвообрабатывающего орудия и равномерно по длине боковых стоек (соответственно по глубине разрыхляемого объема грунта), от рыхлительных элементов каждой боковой стойки возникают дополнительные системы сил, вектора которых направлены внутрь разрыхляемого массива почвогрунта по всему профилю. Дополнительные системы векторов усиливают действие подъемных сил, создаваемых S-образной рабочей поверхностью лемеха, что способствует повышению качества рыхления и созданию однородной комковатой структуры по разрыхляемому профилю.

Технический результат - устойчивое выполнение технологического процесса и снижение энергозатрат при рыхлении почв и грунтов, повышение качества мелиоративной обработки переуплотненных и тяжелых по механическому составу почв.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом рабочем органе почвообрабатывающего орудия, содержащем боковые стойки и лемех, закрепленный на нижних концах стоек и выполненный составным в виде наклоненных в продольной плоскости плоского и полуовальных клиньев, образующих конструкцию лемеха, боковые стойки имеют криволинейные рабочие поверхности, ориентированные выпуклой стороной во внешнее пространство.

Рабочий орган содержит двухстоечный каркас, наклонные криволинейные режущие стойки которого в нижней части соединены между собой лемехом. Лемех выполнен в виде составной конструкции, состоящей из наклоненного по ходу движения плоского ножа и S-образного рабочего элемента. S-образный рабочий элемент ориентирован криволинейной рабочей поверхностью во внутреннее пространство рабочего органа. Криволинейная S-образная рабочая поверхность лемеха выполнена на нижнем участке вогнутой, на среднем участке - прямолинейной, а на верхнем участке - выпуклой формы. Радиусы кривизны вогнутой и выпуклой частей различны. На рабочих поверхностях криволинейных боковых стоек расположены дополнительные рыхлительные деформаторы в виде конусных клиньев или полусфер. Выпуклые поверхности клиньев или полусфер ориентированы во внутреннее пространство почвообрабатывающего орудия. Крепление конусных клиньев к боковым стойкам осуществлено таким образом, что нижняя сторона конусного клина расположена под углом не более 8…10 градусов к горизонту. Такое конструктивное выполнение позволит повысить качество мелиоративной обработки переуплотненных и тяжелых по механическому составу почв, снизить энергозатраты при рыхлении почв и грунтов, способствует устойчивому выполнению технологического процесса. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия, содержащий двухстоечный каркас, наклонные криволинейные режущие стойки которого в нижней части соединены между собой лемехом, отличающийся тем, что лемех выполнен в виде составной конструкции, состоящей из наклоненного по ходу движения плоского ножа и S-образного рабочего элемента, ориентированного криволинейной рабочей поверхностью во внутреннее пространство рабочего органа почвообрабатывающего орудия, криволинейная S-образная рабочая поверхность лемеха выполнена на нижнем участке вогнутой, на среднем участке - прямолинейной, а на верхнем участке - выпуклой формы, при этом радиусы кривизны вогнутой и выпуклой частей различны, причем на рабочих поверхностях криволинейных боковых стоек расположены дополнительные рыхлительные деформаторы в виде конусных клиньев или полусфер, выпуклые поверхности которых ориентированы во внутреннее пространство почвообрабатывающего орудия, при этом крепление конусных клиньев к боковым стойкам осуществлено таким образом, что нижняя сторона конусного клина расположена под углом не более 8…10° к горизонту.

2. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия по п.1, отличающийся тем, что режущие грани передней кромки составного лемеха расположены под углом 140…150° друг к другу.

3. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия по п.1, отличающийся тем, что S-образный рабочий элемент, входящий в составной лемех, выполнен съемным и заменяемым, а радиусы кривизны съемных элементов зависят от типа разуплотняемого грунта и мощности обрабатываемого слоя.

4. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия по п.1, отличающийся тем, что рабочие поверхности боковых стоек по ширине выполнены выпуклыми, имеющими по высоте переменный радиус кривизны, равный 2/3 расчетной глубины рыхления.