Копач для корнеплодов Советский патент 1984 года по МПК A01D25/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для уборки корнеплодов, и может быть использовано в комбайнах и корнеуборочных машинах. Известен копач для корнеплодов, состоящий из двух дисков, установленных с развалом в горизонтальной и вертикальной плоскостях 1. Недостатками указанного копача являются большое тяговое сопротивление и недостаточное крошение почвы. Наиболее близким к изобретению является копач для корнеплодов, включающий установленные под углом друг к другу вращающиеся диски, каждый из которых вып.олнен в виде ступицы и обода, соединенных спицами, имеющими криволинейную форму 2. Недостатком известного копача является большое тяговое сопротивление, так как выпуклость каждой из спиц направлена в сторону вращения и поступательного перемещения диска и воздействия на пласт в этом случае являются интенсивно-силовыми в одном направлении и позволяют разрушать только определенные для этого направления внутрипочвенные связи. Кроме того, с увеличением силы воздействия в некоторых зонах известные диски разрушают структуру почвы, ее комковатость. Копач имеет также недостаточное крошение почвы и, как следствие, плохое отделение корнеплодов от комьев почвы, особенно в условиях повышенной твердости ее. В данном копаче спицы, расположенные выпуклостью в сторону вращения, имeют угол крошения более 90°, и поэтому рабочая грань спицы сжимает почву впереди себя, что заметно увеличивает тяговое сопротивление рабочего органа. Цель изобретения - снижение тягового сопротивления диска, повыщение эффективности работы копача и улучшение крощения почвы. Цель достигается тем, что копач для корнеплодов, включающий установленные под углом друг к другу вращающиеся диски, каждый из которых выполнен в виде ступицы и обода, соединенных спицами, имеющими криволинейную форму, в частности вогнутыми по ходу вращения диска в форме части циклоиды. Цричем каждый участок рабочей кромки обода, расположенный между точками ее пересечения с продолжением передних кромок смежных спиц, имеет форму сопряженных выпуклой и вогнутой кривых, передняя из которых выполнена в виде части циклоиды, а другая - в виде эллипсоидальной кривой. Кроме того, рабочая внутренняя поверхность спицы в ее поперечном и продольном сечениях имеет форму сопряженных выпуклых и Е.огнутых в направлении к плоскости симметрии копача линий, при этом вогнутая часть поперечного сечения спицы размещена в зоне ее передней кромки, а вогнутая часть продольного ее сечения - в зоне обода. На фиг. 1 изображен копач для корнеплодов, вид спереди; на фиг. 2 - диск копача, вид сбоку; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2. Копач для корнеплодов состоит из двух дисков 1 и 2 с полуосями 3 и 4 и редуктора 5, посредством которого приводится во вращение диск 1. Каждый из дисков выполнен в виде ступиць 6 и обода 7. соединенных спицами 8. Передняя 9 и задняя 10 кромки, а также осевая линия 11 спицы выполнены по форме укороченной циклоиды. Кромки обода, соединяющего две соседние спицы, выполнены в виде выпукло-вогнутой кривой 12-13, имеющ,ей точку 14 перегиба, которая делит ее на две кривые, одна из которых, исходящая из носка спицы, имеет форму укороченной циклоиды 15, другая - форму эллипсоидальной кривой 16. Точка 14 перегиба выпукло-вогнутой кривой определится как точка пересечения хорды, соединяющей носки двух соседних спиц, и кривой задней кромки спицы, которая имеет форму укороченной циклоиды и является одновременно и частью кромки обода. Участок кромки обода является эллипсоидальной кривой 16. Кроме того, спицы копача выполнены в виде выпукло-вогнутой кривой в поперечном 17-18 и продольном 19-20 сечениях (фиг. 3 и 4). Выкапывающий рабочий орган работает следующим образом. В рабочем положении диски 1 и 2, установленные под углом друг к другу, вращаются с различной угловой скоростью, а следовательно, развал дисков в горизонтальной и вертикальной плоскостях и зазор между профилями спиц дисков непрерывно изменяются (уменьшаются или увеличиваются) на величину, колеблющуюся в пределах высоты поперечного сечения спицы. Характерной особенностью работы дисковых копачей, совершающих относительное (вращательное) и поступательное (вместе с комбайном) движения, является сложная пространственная траектория движения их точек в виде винтовой линии на эллиптическом цилиндре, которая на виде сбоку проектируется в кривую, подобную укороченной циклоиде. Так как угол наклона дисков к вертикальной плоскости их симметрии . является незначительным (7°), поэтому применяем упрощение, считая что на фиг. 2 (фронтальная проекция) точки диска описывают кривую в виде укороченной циклоиды (погрешность при этом составляет I - ).

Одновременно спицы, кромки и осевая линия которых выполнены по форме укороченной циклоиды, подобно клину, имеющему сложную криволинейную рабочую поверхность, постепенно внедряются в почву, совершая относительное и пцступательное перемещение в ней. При этом- диапазон направлений, которыми обладает процесс воздействия поверхности предлагаемой спицы на почву, является довольно щироким, и освободит большое количество связей между частицами почвы, что позволит равномерно по всей глубине выполнить деформацию почвы даже в условиях повышенной твердости ее, и улучшит отделение корнеплодов от почвы.

В рабочем положении кромка обода, соединяющего две соседние спицы (выполненные в виде выпукло-вогнутой кривой, имеющей точку перегиба), создает пульсирующее воздействие обода на почву при их внедрении. Первая кривая 12-14, исходящая из носка спицы 8, не крошит почву.

а вторая кривая, начинающаяся в точке 14

перегиба, постепенно внедряется в почву

даже повышенной твердости, т. е. при этом

.увеличивается функциональность дисков,

уменьшается выглубление последних.

В результате непрерывного изменения положения плоскости крошения почвы, образованной сложной криволинейной поверхностью спицы, ее перемещения в почве и периодически повторяющейся (пульсирующей) нагрузки происходит интенсивное крощение с одновременным сжатием пласта почвы, заключенного между спицами диска, что обеспечивает, даже в условиях повышенной твердости, выделение корнеплода до того, как он попадает в зону извлечения из почвы.

Использование копача увеличит объем зоны крошения примерно на 15-20% даже в условиях повышенной твердости почвы и позволит улучшить отделение корнеплодов от почвы и снизить тяговое сопротивление процесса выкопки.

1. КОПАЧ ДЛЯ КОРНЕПЛОДОВ, включающий установленные под углом друг к другу вращающиеся диски, каждый из которых выполнен в виде ступицы и обода, соединенных спицами, имеющими криволинейную форму, отличающийся тем, что, с целью снижения тягового сопротивления диска, спица по ходу вращения диска выполнена вогнутой и имеет форму части циклоиды. 2.Копач по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы, каждый участок рабочей кромки обода, расположенный между точками ее пересечения с продолжением передних кромок смежных спиц, имеет форму сопряженных выпуклой и вогнутой кривых, передняя из которых выполнена в виде части циклоиды, а другая-в виде эллипсоидальной кривой. 3.Копач по п, 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения крошения почвы, рабочая, внутренняя поверхность спицы в ее поперечном и продольном сечениях имеет форму сопряженных выпуклых и вогнутых § в направлении к плоскости симметрии копача линий, при этом вогнутая часть поперечV ного сечения спицы размещена в зоне ее передней кромки, а вогнутая часть продольного её сечения - в зоне обода. оо о to to

,