Рабочий орган орудия для безотвальной обработки почвы Советский патент 1974 года по МПК A01B35/30 A01B39/20 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам орудий для безотвальной обработки ночвы.

Известны рабочие органы орудий для безотвальной обработки почвы, состоящие из плоскорежущей лапы и стойки; рабочая поверхность лапы составлена из двух частей: подрезной и рыхлящей с постоянным углом крошения ко дну борозды. Однако рабочий орган с такой поверхностью лапы имеет малую зону деформации почвы, образует гребни и уплотняет дно борозды. Низкий агротехнический эффект известных рабочих органов объясняется тем, что геометрическая форма рабочей поверхности лапы не спроектирована с учетом заданных деформаций и физико-механических свойств ночвы.

В предложенном рабочем органе, с целью улучшения крошения почвы по всей поверхности лапы, рабочая поверхность ее выполнена двоякой гауссовой выпуклостью Вверх кривизны: отрицательной - в зоне резания и положительной- в зоне крошения; приче.м главпый горизонтальный очерк этой поверхности может иметь переменную по знаку кривизну с меньшим углом раствора лапы на носке.

На фиг. 1 изображен предложенный рабочий орган в трех проекциях; на фиг. 2 - рабочая поверхность лапы; на фиг. 3 - профиль

груди лапы; на фиг. 4 - лапа, аксонометрия.

Рабочий орган состоит из лапы 1 п стойки 2.

Поверхность лапы и.меет сложную криоолинейную форму, состоящую из отдельных отсеков

различной гауссовой кривизны. Каждый из отсеков поверхности имеет определенное технологическое назначение, так, например, отсек 3 предназначен для подрезания почвенного пласта, а отсек 4 для крошения и рыхления, в соответствии с фазами процесса взаимодействия рабочего органа с почвой.

Крошение и рыхление почвенного пласта представляют собой процессы разрушения связей между почвенными частицами и отделение

одной от другой. При работе клина все частицы почвенного пласта находятся нод воздействием элементарных сил давления рабочей поверхности. Элементарные силы в плоскости движения данных частиц и действуют но направлениям, отклоненным от нормали N к поверхности на угол внешнего трения ф в сторону, обратную направлению относительной скорости частицы. Процессы дефор.мации и разрушения почвы определяются элементарными силами, возникающими при взаимодействии поверхпостп с почвой. В зависиг-юстм от нанравления этих сил почва либо подрезается, либо интенсивно крошится.

Таким образом, технологическне услов;

пропесса обработки почвы предопреде.гниот )метрические параметры и форму отдельных отсеков рабочей поверхности.

Так, малые углы (ai 10-15°) резания (см. фиг. 3, точка Л) деформируют почву снаименьшими затратами энергии потому, что равнодействующая элементарных сил Ri в момент первичной деформации незначительно отклонена от вертикали и направлена почти поперек пласта. В этом случае основная часть усилия расходуется на дефор.мацию отрыва (подрезания) почвенного пласта. Геометрические параметры отсека поверхности с отрицательной гауссовой кривизной наиболее приемлемы для правильного осуществления технологического процесса подрезания пласта за счет деформации отрыва. При больших углах (а2 45-60°) резания (см. фиг. 3, точка Б) равнодействующая элементарных сил R2 направлена почти вдоль пласта. Впереди рабочего органа образуются продольные трещины, параллельные его движению, что приводит к расслоению почвенного пласта и интенсивному крошению за счет излома и выпучивания слоев. Геометрические параметры отсека поверхности с положительной гауссовой кривизной наиболее приемлемы для осуществления процесса крощения пласта почвы.

Эксперименты показывают, что поверхностью, дающей максимальную сеть трещин при воздействии на почву (что способствует образованию мелкокомковатой структуры), является выпуклая поверхность. Кроме того, поскольку прочность связей между почвенными частицами в горизонтальном и вертикальном направлениях различна, то эффективным для разрушения является воздействие поверхности с изменяющимся по высоте направлением элементарных сил давления. Это воздействие дает поверхность двоякой гауссовой кривизны: отрицательная кривизна меняется на положительную.

Исходи из требований горизонтального подрезаний почв енного пласта и сдвигания его в сторону с одновременным крошением строится и кривая обвода в плоскости XOY; при этом главный очерк поверхности выполняется также по кривой с переменной по знаку кривизной и меньшим углом раствора на носке лапы.

Технологический процесс происходит следующим образом. Лапа при движении рабочего органа внедряется в почву, подрезает почвенный пласт отсеком поверхности с отрицательной гауссовой кривизной, угол резания которой имеет минимальное значение. Подрезанный почвенный пласт, поднимаясь но рабочей поверхности, вступает на ее отсек с положительной гауссовой кривизной, которая имеет максимальное значение угла крошеиия. Такое переменное по направлению воздействие рабочей поверхности приводит к интенсивному крошению почвы без увеличения тягового сопротивления рабочего органа.

Предмет изобретения

1.Рабочий орган орудия для безотвальной обработки почвы, включающий стойку и закрепленную на ней плоскорежущую лапу, рабочая поверхность которой имеет подрезающую и рыхлящую части, отличающийся тем, что, с целью более интенсивного крощения почвы по всей поверхности лапы, рабочая поверхность ее выполнена двоякой гауссовой выпуклостью вверх кривизны: отрицательной в зоне резания и положительной - в зоне крощения.

2.Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что главный горизонтальный очерк поверхности имеет переменную по знаку кривизну с меньшим углом раствора ланы на ее носке.

(риг.1 Q. .

Риг