Культиватор

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2067794
Дата публикации: 
Воскресенье, Октябрь 20, 1996


Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в частности в орудиях для глубокой обработки почвы. Сущность изобретения: Культиватор содержит раму со смонтированными на ней электродвигателем и приводным рабочим органом для обработки почвы. Рабочий орган выполнен в виде вала, на котором закреплены две группы зубчатых дисков. Диски одной группы расположены симметрично дискам другой группы относительно продольной осевой линии орудия с наклоном к валу. Каждый диск присоединен к валу частью кромки своего крепежного отверстия. Диски установлены на валу посредством разъемных соединений. На раме также имеются монтажные элементы для установки над рабочим органом кожуха для окучивания и элемент для торможения культиватора. Привод вала во вращение осуществляется посредством цепной передачи. 5 ил.

, , , ,


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Предполагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к комбинированным почвообрабатывающим орудиям, имеющим собственный двигатель и применяется в сельском хозяйстве для глубокой обработки почвы.

Известен мотокультиватор [1] включающий двигатель, фрезерный ротор, на планках которого закреплены ножи, рабочий орган. Недостатками данного мотокультиватора являются: повышенная металлоемкость, пониженная маневренность в стесненных условиях, увеличенные габариты мотокультиватора, применение рабочего органа пассивного действия, выполнение одного вида работ, которые препятствуют получению требуемого технического результата.

Более близким по технической сущности к заявленному является фрезерный культиватор [2] включающий корпус, двигатель, коробку передач, вал отбора мощности, расположенный перпендикулярно к направлению движения культиватора, культиваторной лапы.

Недостатком данного культиватора является малая глубина обработки почвы, низкая скорость обработки почвы, выполнение одного вида работ.

Технический результат, который обеспечит заявляемое изобретение состоит в увеличении глубины и скорости обработки почвы, расширении функциональных возможностей культиватора, снижении энергетических затрат.

Для получения данного технического результата культиватор включает: раму, руль, двигатель, два подшипниковых узла, почвообрабатывающий рабочий орган, выполненный в виде расположенного перпендикулярно к направлению поступательного перемещения орудия, вала, на котором закреплены режущие элементы, звездочки, опорные стойки, цепную передачу, тормозной элемент, опорно-ограничительные колеса.

Отличительными признаками является: то, что вал рабочего органа присоединен к раме посредством стоек, а его привод во вращении выполнен в виде цепной передачи, при этом режущие элементы рабочего органа выполнены в виде двух групп зубчатых дисков, и плоскости дисков, размещенных одной группой параллельны между собой и расположены с наклоном к осевой линии вала и симметрично плоскостям дисков другой группы относительно продольной осевой линии культиватора, а каждый диск присоединен к валу частью кромки своего крепежного отверстия, расположенной на участке, где плоскость этого диска перпендикулярна образующей вала, причем диски установлены на валу посредством разъемных соединений, а на раме имеются монтажные элементы для установки над рабочим органом кожуха для окучивания и закреплен элемент для торможения культиватора.

Использование предполагаемой конструкции режущих элементов позволяет увеличить глубину и скорость обработки почвы, расширить функциональные возможности культиватора, снизить энергетические затраты, измельчать корневую систему сорняков, осуществлять обработку почвы без загрязнения окружающей среды.

На фиг. 1, 2 показан общий вид культиватора с модулем рыхлителя; на фиг. 3, 4 вид культиватора с модулем окучивателя, на фиг. 5 режущий элемент культиватора.

Культиватор с модулем рыхлителя состоит из рамы (1), на которую смонтирован электродвигатель (2), руля (3), рукояток (4), ведущей звездочки цепной передачи первой ступени (5), установленной на валу электродвигателя и закрепленной при помощи болта (6), цепи первой ступени (7), ведомой звездочки (8), цепной передачи первой ступени, закрепленной при помощи винтов (9) на втулке (10), которая зафиксирована при помощи болта (11) на валу подшипникового узла (12), который в свою очередь соединен с рамой при помощи болтов (13), ведущей звездочки цепной передачи второй ступени (14), цепи (15), режущих элементов (16), установленных на цепи (15), ведомой звездочки (17) цепной передачи второй ступени, двух опорных стоек (18), расположенных параллельно симметрично друг к другу, установленных на раме (1) при помощи болтов (19) и закрепленных между собой на малом расстоянии при помощи болтов (20), двух групп зубчатых дисков (21) установленных на втулках (22) и (27), и закрепленных на валу подшипникового узла (23), при помощи штифтов (24), зафиксированных шплинтами (25), натяжного ролика цепной передачи второй ступени (26), ограничителя вылета грунта (28), закрепленного на раме (1) при помощи винтов (29), элемента для торможения культиватора (30), установленного на раме (1) при помощи винтов (31) и имеющим отверстия на определенном расстоянии друг от друга, двух опорных стоек (32), установленных на раме (1), двух опорно-ограничительных колес (33), закрепленных на раме (1), при помощи шайбы (34) и болта (35), очистителя грунта с колес (36), кожуха (38), болтов (39), гаек (40). Режущие элементы рабочего органа выполнены в виде двух групп зубчатых дисков, и плоскости дисков, размещенных одной группой, параллельны между собой и расположены с наклоном к осевой линии вала и симметрично плоскостям дисков другой группы относительно продольной осевой линии культиватора, а каждый диск присоединен к валу частью кромки своего крепежного отверстия, расположенной на участке, где плоскость этого диска перпендикулярна образующей вала, причем диски установлены на валу посредством разъемных соединений, а на раме имеется монтажный элемент для установки над рабочим органом кожуха для окучивания.

Наклонная установка режущих элементов, выполненных в виде зубчатых дисков, оснащение дисков большим количеством зубьев, в сочетании с режущими элементами цепи, позволяют увеличить глубину и скорость обработки почвы, работать на тяжелых грунтах, насыщенных гравием. Наклонная установка зубчатых дисков малой толщины позволяет получить большую ширину захвата грунта при его обработке, а оснащение зубчатых дисков большим количеством зубьев позволяет уменьшить усилие, приходящееся на зуб при резании грунта, и как следствие, увеличить скорость обработки почвы и снизить энергетические затраты. При вращении рабочего вала крайняя кромка зубчатых дисков, оснащенная зубьями совершает движение по сложной траектории. Сложную траекторию можно условно разбить на две части: во-первых, часть плоскости зубчатого диска при вращении с одновременным резанием грунта осуществляет перемещение грунта в направлении противоположном направлению движения культиватора; во-вторых, плоскости зубчатых дисков осуществляют колебательные движения перпендикулярно направлению движения культиватора, что дает возможность получить большую ширину захвата грунта при малой толщине зубчатого диска, а также смонтировав кожух (37) (фиг. 3) на стойке (18) закрывающий зубчатые диски со всех сторон кроме боковых, и удалив с левой и правой сторон зубчатые диски таким образом, чтобы осталось на рабочем вале два зубчатых диска по одному с каждой стороны, можно легко переоборудовать рыхлитель в окучник. Основание (1) культиватора предусматривает установку как однофазного так и трехфазного электродвигателя, а также возможность установки высокоскоростного бензодвигателя.

Культиватор с модулем рыхлителя работает следующим образом: оператор подводит культиватор к обрабатываемой поверхности и включает электрический двигатель. При включении электрического двигателя в сеть, крутящий момент передается от вала электродвигателя через цепную передачу первой ступени, состоящую из ведущей звездочки (5), цепи (7), ведомой звездочки (8), цепную передачу второй ступени, состоящую из звездочки (14), цепи (15), с установленными на ней режущими элементами (16), ведомую звездочку (17), к зубчатым дискам (21), смонтированным на втулках (22) и (27), установленных на валу подшипникового узла (23) при помощи штифтов (24) и шплинтов (25) и прикрепленным к раме (1) при помощи двух опорных стоек (18). Начинается процесс обработки почвы. Элемент торможения (30) является ограничителем заглубления рабочего органа культиватора. Для того, чтобы увеличить глубину обработки почвы необходимо изменить расстояние между тормозящей кромкой тормоза и точкой крепления тормоза к раме (1). Колеса (33) выполняют две функции: являются опорными, а также ограничивают заглубление элемента торможения (30) в процессе обработки почвы относительно ее поверхности. В процессе обработки почвы на поверхность колес культиватора налипает грунт, который автоматически удаляется при помощи очистителя грунта (36).

Так как в процессе обработки почвы пространство, расположенное между опорными стойками (18) не подвергается обработке зубчатыми дисками (21), то в этом месте грунт не обрабатывается, что значительно увеличивает энергетические затраты, а также препятствует увеличению глубины обработки почвы. Для устранения данного недостатка, а также для снижения энергозатрат, цепь (15) передачи второй ступени оснащена режущими элементами (16). Процесс обработки почвы производится операторами разного роста. С этой целью руль (3) имеет возможность перемещаться по опорам (32). Натяжение цепи цепной передачи первой ступени осуществляется при помощи болтов (39) и гаек (40). Натяжение цепи цепной передачи второй ступени осуществляется при помощи натяжного ролика (26). Плоскости зубчатых дисков одной группы симметричны плоскостям дисков другой группы относительно продольной осевой линии культиватора для того, чтобы компенсировать осевые усилия на ведомый вал.

Для того чтобы культиватор выполнял функции окучивателя необходимо с рабочего органа культиватора удалить с левой и правой стороны зубчатые диски таким образом, чтобы осталось на рабочем органе два зубчатых диска по одному с каждой стороны и установить кожух (37) на стойки (18) культиватора (фиг. 3), закрытый со стороны стоек.

Культиватор с модулем окучивателя работает следующим образом: оператор подводит культиватор к обрабатываемой поверхности и включает электрический двигатель. При включении электрического двигателя в сеть, крутящий момент передается от вала электродвигателя через цепную передачу первой ступени состоящую из ведущей звездочки (5), цепи (7), ведомой звездочки (8), цепную передачу второй ступени, состоящую из звездочки (14), цепи (15) с установленными на ней режущими элементами (16), ведомую звездочку (17) к зубчатым дискам (21), смонтированным на втулках (22), установленных на валу подшипникового узла (23) при помощи штифтов (24) и шплинтов (25) и прикрепленным к раме (1) при помощи двух опорных стоек (18). Начинается процесс выброса грунта на две стороны одновременно. Как указывалось выше, при вращении рабочего вала крайняя кромка зубчатых дисков совершает движение по сложной траектории. Сложную траекторию можно условно разбить на две части: во-первых, часть плоскости зубчатого диска при вращении с одновременным резанием грунта осуществляет перемещение грунта в направлении противоположном направлению движения культиватора; во-вторых, плоскости зубчатых дисков осуществляют колебательные движения перпендикулярно направлению движения культиватора. Поскольку кожух (37) (фиг. 3) закрывает режущие элементы со всех сторон, кроме боковых, то срезанный грунт выбрасывается на две стороны одновременно. Элемент торможения (30) служит ограничителем заглубления рабочего органа культиватора.

Для того, чтобы увеличить количество выбрасываемого грунта при окучивании, необходимо изменить расстояние между тормозящей кромкой элемента торможения в процессе обработки грунта и точкой крепления элемента торможения к раме (1). Колеса (33) выполняют те же функции, что и при рыхлении грунта. Очистители грунта (36) удаляют налипший грунт с колес (33) в процессе обработки почвы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Культиватор, содержащий раму со смонтированными на ней электродвигателем и приводным почвообрабатывающим рабочим органом, выполненным в виде расположенного перпендикулярно направлению поступательного перемещения орудия вала, на котором закреплены режущие элементы, отличающийся тем, что вал рабочего органа присоединен к раме посредством стоек, а его привод вращения выполнен в виде цепной передачи, при этом режущие элементы рабочего органа выполнены в виде двух групп зубчатых дисков, и плоскости дисков, размещенных одной группой, параллельны между собой и расположены с наклоном к осевой линии вала и симметрично плоскостям дисков другой группы относительно продольной осевой линии культиватора, а каждый диск присоединен к валу частью кромки своего крепежного отверстия, расположенной на участке, где плоскость этого диска перпендикулярна образующей вала, причем диски установлены на валу посредством разъемных соединений, а на раме имеются монтажные элементы для установки над рабочим органом кожуха для окучивания и закреплен элемент для торможения культиватора.