Почвообрабатывающее орудие

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2067799
Дата публикации: 
Воскресенье, Октябрь 20, 1996


Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в орудиях для поверхностной обработки почвы. Сущность изобретения: почвообрабатывающее орудие содержит смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы, позади которых расположен уплотнительный каток. Катод выполнен в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены кольцевыми группами пластинчатые зубья. Каждый зуб выполнен в виде пластины с четырьмя гранями, одной из которых она закреплена, а остальные свободны: передняя, задняя и затылованная. Поверхности грани для крепления зуба и затылованной грани выполнены с одинаковым радиусом кривизны, равным по величине радиусу цилиндра катка. Затылованная поверхность предыдущего зуба сопряжена с поверхностью крепления к цилиндру последующего зуба в раскрое полосы материала, из которого зубья изготовлены. 5 ил.

, , , ,


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, к орудиям для поверхностной обработки почвы.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению и выбранной нами за прототип является машина для обработки почвы, описанная в выложенной заявке Нидерландов N 8402242, А 01 В 29/04, 1984. Машина содержит коробчатого вида раму, на которой закреплены вертикальные оси с рыхлительными элементами, сцепку для присоединения к тягачу, почвоуплотняющий каток и механизм соединения катка с рамой. На цилиндрическом несущем элементе катка по всей окружности группами размещены пластинчатые зубья. Зубья имеют W образную форму и выштампованы из единой полосы материала, причем по своей форме внешний контур пластинчатых элементов почти совпадает с внутренним контуром, а концы сужающихся частей внешнего и внутреннего контуров образуют дугу окружности с центром, совпадающим с центром цилиндрического несущего элемента.

Недостатком данной конструкции является сложная W-образная форма зубьев, а значит и сложная оснастка для изготовления, наличие отходов и возможная пробуксовка катка при работе на влажных и легких почвах, что объясняется наличием у такой формы зуба как рабочей поверхности, так и нерабочей. Усилие, препятствующее скольжению катка, зависит от площади проекции рабочей поверхности зуба на плоскость, перпендикулярную поверхности почвы. Величина проекции рабочей поверхности зуба равна h=Н-Н1, где Н величина проекции полной поверхности зуба, Н1 величина проекции нерабочей поверхности зуба. Чем больше размер H1, тем меньше рабочая поверхность зуба, а пробуксовка больше. Однако уменьшить размер Н1 до минимума в данном случае невозможно, т.к. тогда конструкция зуба потеряет смысл.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания почвообрабатывающего орудия, в котором путем выполнения такой пластинчатой формы зубьев катка, когда величина нерабочей поверхности зубьев сведена к минимуму и исключены просветы между зубьями при изготовлении, достигается повышение антипробуксовывающей способности, а также безотходная технология изготовления, что способствует лучшей обработке почвы и экономии металла.

Сущность изобретения заключается в том, что в почвообрабатывающем орудии, имеющем раму с размещенными на ней рыхлительными элементами, сцепку для присоединения к трактору, почвоуплотняющий каток и механизм соединения катка с рамой, а также пластинчатые зубья, размещенные группами по всей окружности цилиндрического несущего элемента, согласно изобретению каждый зуб катка образован двумя боковыми, наружной и внутренней поверхностями, причем боковые поверхности параллельны, не равны друг другу и симметричны, а внутренняя и наружная представляют собой дуги одинаковой длины, выполненные радиусом, равным радиусу несущего цилиндрического элемента.

В данном случае форма зуба с неровными боковыми поверхностями позволяет одну из сторон зуба уменьшить до технологически возможного размера, тем самым увеличить рабочую поверхность и соответственно повысить антипробуксовывающую способность. Признаки параллельности и симметричности боковых сторон позволяют выполнить внутреннюю и наружную поверхности зуба дугами равной величины и одного радиуса, что необходимо при раскрое полосы, когда внутренняя поверхность последующего зуба является наружной поверхностью предыдущего зуба, а это позволяет избежать просветы между зубьями при их изготовлении, т. е. производить без отходов металла из полосы соответствующего размера.

Сущность изобретения поясняется чертежами,
где на фиг. 1 представлено почвообрабатывающее орудие, вид сверху;
на фиг. 2 то же, вид сбоку;
на фиг. 3 изображен прикатывающий каток;
на фиг. 4 сечение Д-Д на фиг. 3;
на фиг. 5 представлена схема изготовления зубьев путем рубки из одной полосы материала.

Почвообрабатывающее орудие имеет раму 1, расположенную под прямым углом к направлению движения, с устройством 2 для присоединения к тягачу (не показан). Рама имеет шпиндельные узлы 3, на концах которых установлены несущие элементы 4, в которых находятся направленные вниз рабочие рыхлительные элементы 5. С помощью поворотных рычагов 6, размещенных по торцам рамы 1 и направленных назад, к раме присоединен уплотняющий каток 7, который может менять свое положение относительно рамы 1. Уплотняющий каток 7 состоит из несущего цилиндрического элемента 8 с цапфами 9 по торцам и кольцевых групп зубьев 10. Посредством цапф 9, размещенных на подшипниках 11 в корпусах 12, уплотняющий каток 7 установлен на поворотных рычагах 6. Кольцевые группы зубьев 10 размещены на цилиндрическом несущем элементе 8 на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждая кольцевая группа состоит из нескольких зубьев 10 касающихся друг друга, причем выступы зубьев 13 смещены вдоль центральной оси несущего цилиндрического элемента 8, в результате чего они размещены по спирали относительно продольной оси несущего цилиндрического элемента 8.

Каждый зуб образован двумя боковыми поверхностями: передней рабочей 14 и задней нерабочей 15, а также наружной 16 и внутренней 17. Боковые поверхности 14 и 15 параллельны, не равны друг другу и симметричны, а наружная 16 и внутренняя 17 представляют собой дуги одинаковой длины и выполнены радиусом равным радиусу несущего цилиндрического элемента 8.

При размещении зубьев на несущем элементе образуется зубчатый диск с внутренней поверхностью, сформированной внутренними поверхностями 17 кольцевой группы зубьев 10, и наружной поверхностью, представляющей сложную форму, образованную повторяющимися участками: прямолинейным рабочим 14, криволинейным 16 и прямолинейным 15. Зубья 10 примыкают друг к другу и могут быть сварены в кольцевую группу отдельно от несущего цилиндрического элемента. Кольцевые группы устанавливают на несущий цилиндрический элемент на одинаковом расстоянии друг от друга и приваривают с разворотом на одинаковый угол, таким образом, что выступы зубьев 13 образуют винтовую линию вдоль оси несущего элемента 8. На зубьях 10 размер нерабочей поверхности зуба Н1 выполняется технологически возможно минимальным, как правило равным толщине полосы, для того, чтобы разница между размерами Н-Н1 была максимальной, а пробуксовка соответственно уменьшалась до минимума.

На фиг. 5 изображен раскрой полосы, где радиус наружной поверхности R1, а внутренней R2. Из рисунка очевидно, что R1 R2 R, где R радиус несущего цилиндрического элемента, причем центры R1 и R2 не совпадают. Длины дуг а-а1 и б-б1 равны, а боковые стороны зубьев а-б, а11 параллельны между собой, симметричны и не равны. Внутренняя поверхность последующего зуба является наружной поверхностью предыдущего зуба. Таким образом исключаются просветы и потери металла.

Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. Тягач через устройство 2 перемещает раму 1 по полю. Размещенные на раме шпиндельные узлы 3 вращаются вокруг вертикальных осей и при заглублении в почву рабочих рыхлительных элементов 5 рыхлят ее. Уплотняющий каток 7 в процессе работы накатывается на взрыхленную почву, дробит зубьями 10 комья почвы, а несущим цилиндрическим элементом 8 уплотняет ее. Находящиеся на несущем элементе кольцевые группы зубьев 10 обеспечивают непрерывное вращение катка.

Описанное почвообрабатывающее орудие, оснащенное катком с предложенной формой зубьев обеспечивает качественную обработку почвы, благодаря тому, что стало возможным задаться максимальной рабочей высотой зуба за счет сведения другой стороны зуба до минимально возможной величины и тем самым повысить антипробуксовывающую способность катка, к тому же заявленная форма зубьев обеспечивает безотходную технологию изготовления.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с устройством для присоединения к тягачу и смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы, позади которых расположен почвоуплотнительный каток, имеющий механизм соединения с рамой, выполненный с возможностью регулирования положения катка относительно последней, причем каток выполнен в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены размещенные кольцевыми группами пластинчатые зубья, отличающееся тем, что каждой зуб выполнен в виде отдельной пластины, имеющей грань с криволинейной поверхностью для крепления зуба на окружности цилиндра катка, а также свободные переднюю, затылованную и заднюю грани, причем передняя грань длиннее задней, параллельна ей и расположена на цилиндрическом элементе с наклоном относительно направления его радиуса в сторону, противоположную направлению вращения катка, а затылованная грань расположена между передней и задней гранями и имеет криволинейную поверхность, обращенную вогнутостью к цилиндру катка, при этом поверхности грани для крепления зуба к затылованной грани выполнены по дугам одинаковой длины с одинаковым радиусам кривизны, равным радиусу цилиндра катка, и затылованная поверхность предыдущего зуба сопряжена с поверхностью крепления к цилиндру последующего зуба в раскрое полосы материала, из которого зубья изготовлены.