Рабочий орган культиватора

Полезная модель относится к почвообрабатывающим машинам, в частности к рабочим органам культиваторов.
Известен рабочий орган культиватора КПЭ-3,8, содержащий подпружиненную Сообразную стойку с культиваторной лапой, установленную на раме [Карпенко А.П., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1983. - 495 с.].
Недостатком известного устройства является то, что в процессе работы колебания рабочего органа в почве непостоянные и существенно зависят от ее удельного сопротивления, поскольку регулирование пружинного устройства С-образной стойки может осуществляться только периодически при остановке почвообрабатывающего агрегата, при этом не используется потенциальная энергия пружинного устройства при сжимании или разжатии его пружин.
В качестве прототипа принят рабочий орган культиватора, содержащий раму, Сообразную стойку и стрельчатую лапу. С-образная стойка закреплена на раме и подпружинена относительно нее. На тыльной стороне С-образной стойки установлен ударный механизм маятникового типа, содержащий рычаг, верхняя сторона которого закреплена на оси вращения, а на нижней его стороне установлен ударник. Ось вращения рычага закреплена на С-образной стойке зажимом с возможностью изменения положения оси вращения по высоте относительно стрельчатой лапы [Пат. Украины №28178 «Робочий орган культиватора» А01В 35/22. - Опубл. 26.11.2007]. При работе данного устройства стрельчатая лапа вместе с подпружиненной относительно рамы упругой стойкой, за счет циклического изменения сопротивления почвы, колеблется с частотой от 2 до 5 колебаний в секунду. При этом колеблющийся рычаг с ударником, за счет действия инерционных сил, отклоняется от стойки, а затем ударяет по ней, вызывая вибрацию стойки и лапы, которая способствует самоочищению рабочего органа культиватора от налипающей на нее, в процессе работы, почвы с растительными остатками и снижению тягового сопротивления.
Недостатком прототипа является то, что колебания рабочего органа культиватора в почве неустойчивые и сильно зависят от ее удельного сопротивления. Вследствие этого сопротивление перемещению культиваторной лапы и тяговое сопротивление почвообрабатывающего агрегата снижаются незначительно, и не происходит увеличения степени крошения почвы и, соответственно, улучшения качества ее обработки.
Техническим результатом полезной модели является увеличение частоты вибрации стойки с лапой, что обеспечивает самоочищение рабочего органа культиватора от налипающей на него в процессе работы почвы с растительными остатками, повышение степени крошения почвы культиваторной лапой и снижение тягового сопротивления.
Рабочий орган культиватора содержит С-образную стойку с культиваторной лапой в нижней ее части, закрепленную на раме с помощью шарнира и подпружиненную относительно нее, на тыльной стороне которой стойки установлен ударный механизм маятникового типа, содержащий рычаг, верхняя сторона которого закреплена на оси вращения, а на нижней его стороне установлен ударник. Ось вращения рычага закреплена на С-образной стойке зажимом с возможностью изменения положения оси вращения по высоте относительно культиваторной лапы. На С-образной стойке закреплен, с возможностью взаимодействия с ударником, боек с полусферической рабочей поверхностью. Ударник выполнен в виде пустотелого цилиндра с полусферическими выступами на торцах, внутри которого расположено, с возможностью свободного перемещения вдоль оси цилиндра, массивное тело сферической формы.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в рабочем органе культиватора С-образной стойки с культиваторной лапой, пружины и ударного механизма маятникового типа.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где:
Фиг. 1 - Рабочий орган культиватора (вид сбоку).
Рабочий орган культиватора содержит С-образную стойку 1 с культиваторной лапой 2 в нижней ее части, закрепленную на раме 3 с помощью шарнира 4 и подпружиненную относительно нее пружиной 5 (фиг.). На тыльной стороне С-образной стойки 1 установлен ударный механизм маятникового типа, который содержит рычаг 6, верхняя сторона которого закреплена на оси вращения 7, а на нижней его стороне установлен ударник 8. Ось вращения 7 рычага 6 закреплена на С-образной стойке 1 зажимом 9 с возможностью изменения положения оси вращения 7 по высоте относительно культиваторной лапы 2. На С-образной стойке 1 закреплен, с возможностью взаимодействия с ударником 8, боек 10 с полусферической рабочей поверхностью. Ударник 8 выполнен в виде пустотелого цилиндра с полусферическими выступами 11, 12, 13 на торцах, внутри которого расположено, с возможностью свободного перемещения вдоль оси цилиндра, массивное тело 14 сферической формы. Поворот С-образной стойки 1 относительно шарнира 4 ограничен регулируемым упором 15.
Рабочий орган культиватора функционирует следующим образом. При движении почвообрабатывающего агрегата по полю в направлении V (фиг. 1) культиваторная лапа 2 заглубляется в почву на глубину ее обработки. При этом С-образная стойка 1 под действием сил сопротивления почвы отклоняется назад против направления V движения, поворачиваясь вокруг шарнира 4, и сжимает пружину 5. При последующем снижении сил сопротивления почвы под действием сжатой пружины 5 С-образная стойка 1 поворачивается вокруг шарнира 4 вперед. Этот цикл повторяется периодически с частотой от 2 до 5 колебаний в секунду. В момент перемещения С-образной стойки 1 вперед, рычаг 6 с ударником 8, обладающим значительной инерционностью за счет своей массы, отходит от стойки 1, а затем, под действием силы тяжести, поворачивается вокруг оси вращения 7 в направлении V, и ударник 8 ударяет по бойку 10 С-образной стойки 1. В момент удара массивное тело 14 сферической формы, свободно перемещаясь под действием инерционных сил внутри пустотелого цилиндра, соударяется с полусферическими выступами 11, 12. Энергия ударных импульсов передаются от ударника 8 через боек 10 с полусферической рабочей поверхностью С-образной стойке 1 с культиваторной лапой 2, вызывая их вибрацию. Вибрация способствует самоочищению рабочих поверхностей культиваторной лапы 2 от налипающей почвы с растительными остатками, повышает степень крошения почвы культиваторной лапой 2 и способствует снижению тягового сопротивления.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение конструкции ударника в виде пустотелого цилиндра с полусферическими выступами на торцах, внутри которого расположено, с возможностью свободного перемещения вдоль оси цилиндра, массивное тело сферической формы, обеспечивает многократную передачу ударных импульсов С-образной стойке с культиваторной лапой за один цикл ее колебаний, что увеличивает частоту вибрации стойки с лапой, благодаря чему обеспечивается самоочищение рабочего органа культиватора от налипающей на него, в процессе работы, почвы с растительными остатками, повышается степень крошения почвы культиваторной лапой и снижается тяговое сопротивление.