Дисковый рабочий орган

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2367131
Дата публикации: 
Воскресенье, Сентябрь 20, 2009
Начало действия патента: 
Понедельник, Июнь 16, 2008

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Рабочий орган выполнен в виде сферического диска с режущей кромкой и закреплен на оси в виде многогранника. Сферический диск выполнен из двух частей. Монтажная часть диска имеет форму шарового сегмента с отверстием в центре под размер многогранника оси. Рабочая часть диска выполнена в виде шарового слоя с режущей кромкой на большем диаметре. Шаровой слой рабочей части диска сопряжен с шаровым сегментом монтажной части посадочными поясками и привалочными плоскостями. Пояски и привалочные плоскости взаимно зафиксированы средствами крепления. Такое конструктивное выполнение обеспечит увеличение срока службы диска. 2 ил.


Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к дисковым почвообрабатывающим рабочим органам.

Известно ротационное почвообрабатывающее орудие, содержащее установленные на горизонтальной оси диски, в котором, с целью повышения качества обработки почвы, каждый из дисков снабжен закрепленным по его периметру ножами, каждый из которых имеет форму трапеции, обращенной меньшим основанием к диску, и расположен под углом к плоскости вращения диска (SU, авторское свидетельство № 1535395 А1, МПК5 А01В 21/04. Ротационное почвообрабатывающее орудие. / А.Н.Коперин (СССР). - Заявка № 4406083/30-15; заявлено 19.04.1988; опубл. 15.01.1990, Бюл. № 2).

Описанное почвообрабатывающее орудие удовлетворительно обрабатывает верхний слой почвы на глубину 6-8 см на незасоренных полях. При наличии сорной растительности и пожнивных остатков каждый диск с ножами лишь перекатывается по поверхности поля, не перерезая стебли сорняков и жнивья.

Известен ротационный рабочий орган, содержащий установленный в подшипниках горизонтальный вал, имеющий привод во вращении, на котором посредством распорных втулок с наклонным торцевым основанием закреплены диски, расположенные наклонно относительно оси вращения, причем угол наклона диска к указанной оси равен соответствующему углу наклона оснований сопряженных с ним втулок, в котором вал вращения выполнен в виде многогранника и в каждой распорной втулке выполнена посадочная поверхность под многогранник, при этом сопряженные друг с другом торцовые основания втулок выполнены прямыми, диски снабжены зубьями и расположены относительно друг друга с угловым смещением на валу барабана; длина каждой втулки по оси определяется выражением L=0,5(D×sinα+S), м,

где D - диаметр диска, м,

α - угол наклона дисков к оси вращения, град.;

S - толщина диска, м;

наружный диаметр каждого диска определяется по выражению D=2h/(1-cos 360°/n), где

h - высота зуба, м;

n - число зубьев, шт;

рабочая поверхность одного зуба и нерабочая поверхность другого расположены перпендикулярно друг друга и имеют радиус скрутления, равный

R1=n2/R×sin arcs cos (1-h/R),

где R - радиус диска, м (RU, патент № 2209535 С1, МПК7 А01В 21/08, А01В 23/06. Ротационный рабочий орган. / О.Б.Иванов (RU). - Заявка № 2001133 258/13; заявлено 06.12.2001; опубл. 10.08.2003).

К недостаткам описанного ротационного рабочего органа относятся низкое качество обработки засоренных полей и несущественное рыхление верхнего слоя почвы.

Известен лущильник дисковый, включающий опорные колеса, батареи дисков и устройство для закрытия дна разъемной борозды, в котором, с целью улучшения качества закрытия дна разъемной борозды и уменьшения гребнистости, поверхности поля, устройство для закрытия дна разъемной борозды выполнено в виде двух дисков с окнами, размещенных на стыковых конусах дисковых батарей (SU, авторское свидетельство № 550134 А1, МПК5 А01В 7/00. Лущильник дисковый. / В.А.Папафилов, Н.Т.Семенов (СССР). - Заявка № 2021563/15; заявлено 06.05.1974; опубл. 15.03.1977, Бюл. № 10).

К недостаткам описанного лущильника дискового относятся неудовлетворительное качество обработки почвы, низкая эксплутационная надежность дисков как целых, так и с окнами. Это вызвано тем, что диски выполнены из углеродистой стали 65 Г и закалены до 50-60 HRc. Динамические нагрузки на режущие кромки приводят к трещинам на поверхности дисков и выкрашиванию локальных участков. При 5-6 локальных участков на поверхности дисков рабочие органы приходится выбраковывать и заменять новыми.

Известен также дисковый рабочий орган, выполненный в идее диска с режущей кромкой и радиально расположенными на его рабочей поверхности окнами с боковыми режущими кромками, в котором, с целью повышения качества крошения почвы, каждое окно выполнено трапециевидным, большее основание которого обращено к режущей кромке диска, а смеженные окна имеют различную высоту, причем режущие кромки каждого окна отогнуты в противоположные стороны относительно рабочей поверхности диска (SU, авторское свидетельство № 1358798 А1, МПК4 А01В 7/00. Дисковый рабочий орган. / Л.Э.Попов, О.С.Марченко, В.В.Бычков, Н.Н.Харенко, В.К.Загурский, В.П.Тарасов, И.И.Марченко (СССР). - Заявка № 4010649/30-15; заявлено 11.12.1985; опубл. 15.12.1987, Бюл. № 46).

К недостаткам описанного дискового рабочего органа, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся склонность к забиванию стеблями сорной растительности и низкая эксплуатационная надежность из-за окон. Последние являются концентраторами напряжений и в этих местах диски лопаются (трещины и отгибы).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретении, - увеличение срока службы.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном дисковом рабочем органе, выполненным в виде закрепленного на оси в виде многогранника сферического диска с режущей кромкой, согласно изобретению сферический диск выполнен из двух частей, причем монтажная часть имеет форму шарового сегмента с отверстием в центре под многогранник оси, рабочая часть выполнена в виде шарового слоя с режущей кромкой на большом диаметре, при этом шаровой слой сопряжен с шаровым сегментом посадочными поясками и привалочными плоскими и взаимно зафиксироваными средствами крепления.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен дисковый рабочий орган, диаметральный разрез.

На фиг.2 - место А на фиг.2, сопряжение монтажной части с рабочей частью дискового рабочего органа.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Дисковый рабочий орган выполнен в виде закрепленного на оси сферического диска 1 с режущей кромкой 2. Режущая кромка 2 может быть выполнена в виде замкнутой кольцевой линии или для вырезанных сферических дисков 2 по сложным геометрическим линиям.

Сферический диск 1 выполнен из двух частей: монтажной части 3 и рабочей части 4. Монтажная часть 3 сферического диска 1 имеет форму шарового сегмента с отверстием 5 в центре под размер многогранника оси. Рабочая часть 4 выполнена в виде шарового слоя с режущей кромкой 2 на большем диаметре. Шаровой слой рабочей части 4 сопряжен с шаровым сегментом монтажной части 3 посадочными полосами 6 и 7 и привал очными поверхностями 8. Привалочными поверхностями 8 рабочей части 4 и монтажной части 3 выполнены по сферическим поверхностям, размещенным на средней сфере между внутренней 9 и внешней 10 поверхностями дискового рабочего органа. Монтажная часть 3 и рабочая часть 4 взаимно зафиксированы средствами крепления 11. Каждое средство крепления 11 со стороны внешней поверхности 10 дискового рабочего органа выполнено либо в виде полусферической выступающей головки, либо в потай (за подлицо). Монтажная часть 3 диска 1 выполнена из низкоуглеродистой стали (сталь 20; сталь 30). Рабочая часть 4 диска 1 выполнена из высокоуглеродистой стали (сталь 65 с объемной закалкой до 50 HRCэ).

Дисковый рабочий орган работает следующим образом.

Сферические диски 1 посредством отверстий 5 и распорных втулок (шпулек) последовательно набирают на ось в виде многогранника (квадрат). Ось с набором шпулек и дисков 1 образует батарею. Батарею посредством подшипниковых опор и стоек соединяют с рамой дисковой бороны. Батарея имеет возможность переустановки к направлению движения. В этом случае режущая кромка 2 на большем основании сферического диска имеет возможность изменять угол атаки (угол между направлением движения и плоскостью, образованной кольцевой режущей кромкой 2).

При установившемся движении режущей кромки 2 при качении диска 1 перерезаются пожнивные остатки и слой почвы до 20 см.

Одновременно с этим до 60% сорняков и пожнивных остатков вовлекаются в слой почвы до 20 см. Комья почвы разрыхляются. Гребнистость почвы после 1-го прохода не превышает 7 см. Происходит полное подрезание пожнивных и растительных остатков. При выполнении технологического процесса на рабочих скоростях от 7 до 10 км/ч на рабочую часть 4 воздействуют динамические нагрузки. При встрече с переуплотненными участками почвы или каменистыми включениями локальные участки рабочей части 4 или режущей кромки 2 выкращиваются. Для замены рабочей части 4 освобождаются средства крепления 11. Рабочую часть 4 демонстрируют с монтажной частью 3. Изношенную рабочую часть 4 с дефектными участками отдают на реставрацию и переточку. Таким образом в батареях дисковых борон при существенном износе режущих кромок 2 и локальных повреждениях заменяют только рабочую часть 4 из комплекта ЗНП бороны. Выполнение дискового рабочего органа с монтажной частью 3 из «мягкой» - малоуглеродистой стали и с рабочей частью 4 из «жесткой» - высокоуглеродистой стали, позволяет режущей кромке 2 работать в мягком режиме и обеспечивать этим высокую эксплуатацию надежность в течение срока службы.

Формула изобретения

Дисковый рабочий орган, выполненный в виде сферического диска с режущей кромкой, закрепленного на оси в виде многогранника, отличающийся тем, что сферический диск выполнен из двух частей, причем монтажная часть имеет форму шарового сегмента с отверстием в центре под размер многогранника оси, а рабочая часть выполнена в виде шарового слоя с режущей кромкой на большем диаметре, при этом шаровой слой сопряжен с шаровым сегментом посадочными поясками и привалочными плоскостями, взаимно зафиксированными средствами крепления.