СЕГМЕНТ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА Российский патент 2012 года по МПК A01D34/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сегментам режущего аппарата, и может быть использовано в режущих аппаратах сельскохозяйственных машин, скашивающих зерновые культуры, в том числе в полеглом состоянии.

Уровень техники

Известен сегмент режущего аппарата, состоящий из основания, отверстия для присоединения к ножевой полосе и выступов, на боковых сторонах которых находится лезвие (см. Claas, Германия, www.claas).

Недостатком данного сегмента режущего аппарата является невысокий ресурс лезвия и излишняя металлоемкость.

Известен сегмент режущего аппарата, выполненный в виде двух симметричных трапециевидных частей с режущими кромками, заточка которых выполнена в виде следующих друг за другом сегментных расточек вдоль всего лезвия режущих кромок под острым углом к плоскости сегмента. На стыке двух симметричных трапециевидных частей сегмента выполнена плавно сопрягающаяся с обоими лезвиями выточка, в виде круглого отверстия (см. патент RU №2287255, МПК А01D 34/14, опубликовано 20.11.2006 г.).

Недостатком данного сегмента является увеличиваемая масса и вследствие этого повышенная энергоемкость процесса резания. Также следует указать на невысокую надежность конструкции из-за наличия двух трапециевидных частей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является сегмент режущего аппарата, состоящий из основания, отверстий для крепления к ножевой полосе и выступа, на котором находится насеченное лезвие (см. ГОСТ 158-74, ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ, Москва).

Недостатком данного сегмента режущего аппарата является малый ресурс лезвия и большая масса.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в уменьшении потери рабочего времени из-за неисправности сегмента и повышении производительности машины, участвующей в уборке урожая, а также в снижении потерь урожая вследствие перестоя на корню. Такой результат достигается благодаря нанесению износостойкого покрытия на поверхность лезвия и уменьшению массы сегмента.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению производительности уборочной техники, снижению потерь урожая за счет нанесения на лезвие сегмента режущего аппарата износостойкого покрытия, а также к снижению его массы.

Технический результат достигается тем, что сегмент режущего аппарата имеет основание, на котором расположены отверстия для крепления к ножевой полосе, по бокам образованы лезвия, на затылочную часть лезвия нанесено износостойкое алмазоподобное покрытие, на спинке, а также между основанием и спинкой выполнены вырезы с возможностью исключения изгиба под действием вертикальных сил.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - сегмент режущего аппарата, вид сверху.

Фиг.2 - сегмент режущего аппарата, вид снизу.

Фиг.3 - сегмент режущего аппарата в сборе с ножевой полосой, вид сверху.

Фиг.4 - сегмент режущего аппарата в сборе с ножевой полосой, в разрезе.

Фиг.5 - схема взаимодействия сегмента режущего аппарата со стеблем.

Осуществление изобретения

Сегмент режущего аппарата состоит из спинки 1, на которой имеется вырез 2, например, треугольной формы, способствующий уменьшению его массы на 8-10%, лезвия 3, при этом на затылочную часть лезвия 3 нанесено износостойкое алмазоподобное покрытие 4, дорожки 5 для контакта с прижимом 6, последний установлен совместно с пальцем 7 на брусе 8, причем на пальце 7 имеется вкладыш 9, который препятствует отклонению стебля 10 при взаимодействии его с лезвием 3, основания 11, на котором имеются отверстия 12 для крепления к ножевой полосе 13, между основанием 11 и спинкой 1 сегмента находится вырез 14, например, продолговато-овальной формы, исключающий возможность его изгиба под действием вертикальных сил.

Эксплуатируется сегмент режущего аппарата следующим образом.

Сегмент режущего аппарата крепится основанием 11 к ножевой полосе 13 заклепками 15, которые, в свою очередь, устанавливаются в отверстия 12. Чтобы сегмент не отходил от вкладыша 9, в режущем аппарате (не показан) предусмотрен прижим 6, последний контактирует с сегментом через дорожку 5. В процессе работы сегмент режущего аппарата совершает возвратно-поступательное движение, при котором происходит взаимодействие лезвия 3 сегмента со стеблем 10 растения, на последний действует сила W, которую можно разложить на Р_кр, разрушающую стебель 10, и силу трения стебля 10 о кромку лезвия 3 F_тр. В свою очередь, со стороны стебля 10 действует сила Q, являющаяся реакцией на срез, ее можно разложить на Р_рез, силы сопротивления срезу и силу F_c, выталкивающую стебель 10 из зоны резания. Значение силы Р_кр превышает Р_рез, в результате чего происходит уплотнение и перемещение растительной массы по поверхности лезвия 3. Благодаря износостойкому алмазоподобному покрытию 4 верхняя часть лезвия 3 изнашивается интенсивней, чем нижняя, в результате чего достигается эффект самозатачивания.

В случае, когда при движении уборочной машины в зону резания попадает посторонний предмет (металлические, деревянные изделия, камни и т.д.), резко возрастает сила Р_рез. При этом привод режущего аппарата (не показан) продолжает двигать ножевую полосу 13, в результате чего происходит деформация спинки 1 сегмента. Повернутый и отогнутый в вертикальной плоскости сегмент при возвратно-поступательном движении встречает детали пальца 7, которые разрушают его, разрушаясь при этом сами. При кошении быстро затупляются и выкрашиваются режущие кромки лезвия 3. Пальцы 7 режущего аппарата в результате встречи с сегментами претерпевают не меньшие повреждения. Вкладыши 9 быстро затупляются и иногда выкрашиваются по кромке; ослабляется крепление пальцев 7, и они часто сходят со своих мест. Очень часты явления деформации и поломки перьев пальца 7, с которыми встречаются сегменты. Все эти явления вызывают большие напряжения в деталях режущего аппарата и его привода. Для исключения возможности повреждения других органов режущего аппарата из-за изгиба сегмента в изобретении предусмотрен вырез 2.

Так как мощность на привод режущего аппарата (не показан) в связи с трением значительно превосходит мощность на резание, то расход энергии на работу без большой погрешности можно определять по мощности (кВт), затрачиваемой на преодоление инерции:

где N - мощность, потребляемая режущим аппаратом, кВт;

m_н - масса ножа, кг;

r - радиус кривошипа, м;

ω - угловая скорость кривошипа, с^-1.

Предлагаемая конструкция сегмента благодаря вырезам 2 и 14 легче стандартных образцов на 15%, что позволит снизить мощность, потребляемую режущим аппаратом.

Показанный на фиг.1 и фиг.2 сегмент по изобретению может быть использован в режущих аппаратах зерноуборочных машин для их специализации на уборку зерновых культур, в том числе полезных и увлажненных, а также для временного переоборудования их режущих аппаратов на уборку полезных и увлажненных хлебов.

Технико-экономическая эффективность от применения сегментов по изобретению будет состоять из повышения эффективности работы зерноуборочных машин и уменьшения потерь урожая, связанных с этим.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- повышение экономичности работы режущего аппарата;

- уменьшение металлоемкости сегмента;

- уменьшение нагрузок на привод режущего аппарата за счет снижения массы сегмента;

- повышение качества среза растительной массы.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в режущих аппаратах сельскохозяйственных машин для скашивания зерновых культур. Сегмент режущего аппарата состоит из спинки, дорожки для контакта с прижимом и основания. На спинке сегмента имеется вырез для уменьшения его массы. На основании сегмента выполнены отверстия для крепления его к ножевой полосе. По бокам сегмента образованы лезвия. На затылочную часть лезвий нанесено износостойкое алмазоподобное покрытие. Между основанием и спинкой сегмента выполнены вырезы с возможностью исключения изгиба под действием вертикальных сил. Сегмент режущего аппарата обладает уменьшенной материалоемкостью, что повышает экономичность работы режущего аппарата. 5 ил.

Сегмент режущего аппарата, состоящий из основания, на котором расположены отверстия для крепления к ножевой полосе, а по бокам образованы лезвия, отличающийся тем, что на затылочную часть лезвия нанесено износостойкое алмазоподобное покрытие, на спинке, а также между основанием и спинкой выполнены вырезы с возможностью исключения изгиба под действием вертикальных сил.