Гибко-ударная ротационная борона

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям для поверхностной обработки почвы.
Известна гибкая борона, содержащая раму и соединенный с ней при помощи фрикционных муфт с возможностью вращения цепной гибкий элемент, на звеньях которого во взаимно перпендикулярных плоскостях закреплены рыхлящие зубья (патент России на изобретение №2070362).
Недостатком бороны является то, что рыхлящие зубья, расположенные на цепном гибком элементе, при его изгибе частично препятствуют вращению гибкого элемента и в результате этого не происходит полное рыхление почвы и дробление комьев.
Известна гибкая борона, имеющая цепной шлейф, на звеньях которого закреплены разрыхляющие зубья, а также механизм подъема цепного шлейфа. Шлейф присоединен с возможностью вращения к стойкам машины, с которой он агрегатируется (патент России на изобретение №2073391).
Основными недостатками известной бороны является то, что в процессе рыхления почвы снижается надежность механизма подъема цепного шлейфа за счет колебаний, возникающих в цепях в процессе их вращения и приводящих к значительному изгибающему моменту на валу, который входит в конструкцию этого механизма. Изгиб по форме усеченного эллипса цепного шлейфа, при отсутствии его натяжения вдоль рабочей зоны обработки, приводит к скоплению растительных остатков и больших комьев в его центре, что ухудшает качество рыхления почвы и увеличивает тяговое сопротивление.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является гибкая борона, содержащая раму, установленный на раме с возможностью вращения цепной шлейф, на звеньях которого закреплены попарно сопряженные между собой разрыхляющие зубья с заостренными концами, причем зубья приварены к звену с внешней стороны (патент России на изобретение №2073389).
Основным недостатком прототипа является то, что в процессе эксплуатации происходит износ разрыхляющих зубьев, при замене изношенных зубьев на новые возникает проблема их снятия в процессе ремонта. Также в цепном шлейфе звенья не обладают упругими свойствами, вследствие чего происходит налипание на цепной шлейф комков почвы и растительных остатков, что в свою очередь увеличивает энергоемкость рыхления почвы, ухудшает самоочищение и является существенным недостатком этого устройства.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, - повышение эффективности воздействия и улучшение качества обработки почвы при бороновании на переуплотненных почвах за счет виброударного воздействия шарнирных соединений на кольца с зубьями.
Технический результат - снижение тягового сопротивления с одновременным повышением эффективности и качества поверхностного рыхления почвы при бороновании.
Технический результат при осуществлении гибко-ударной бороны достигается тем, что устройство, включающее цепной шлейф, на звеньях которого закреплены рыхлящие зубья, дополнительно содержит правую и левую вращательные опоры с размещенными между ними подвижно соединенными между собой кольцами с зубьями, подвижные шарнирные соединения внутри колец содержат полушаровые пустотелые элементы выпуклостью внутрь колец, заполненные внутри шаровыми металлическими упругими телами с возможностью их соударения, что создает многократное продолжительное виброударное воздействие шарнирных соединений на кольца с зубьями и обеспечивает минимальное сопротивление почвы при ее бороновании.
Общими с прототипом признаками являются: цепной шлейф, на звеньях которого закреплены рыхлящие зубья.
Отличительными признаками являются:
наличие правой и левой вращательных опор с размещенными между ними подвижно соединенными между собой кольцами с зубьями,
подвижные шарнирные соединения внутри колец содержат полушаровые пустотелые элементы выпуклостью внутрь колец,
пустотелые элементы заполнены внутри шаровыми металлическими упругими телами.
Совокупность элементов обеспечивает создание многократного продолжительного виброударного воздействия шарнирных соединений на кольца с зубьями и обеспечивает минимальное сопротивление почвы при ее бороновании.
Устройство поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид гибко-ударной ротационной бороны, вид спереди.
На фиг. 2 показан общий вид подвижного шарнирного соединения гибко-ударной ротационной бороны.
Гибко-ударная ротационная борона содержит (фиг. 1) цепной шлейф, включающий правую и левую вращательные опоры 1 с размещенными между ними подвижно соединенными между собой кольцами 2 с зубьями 3. Подвижные шарнирные соединения 4 внутри колец 2 содержат полушаровые пустотелые элементы 5 с выпуклостью внутри колец 2, заполненные внутри шаровыми упругими телами 6 (фиг. 2) диаметром, равным 1/4 диаметра элемента 5, выполненные из металла, что обеспечивает возможность их соударения.
Гибко-ударная ротационная борона работает следующим образом.
При движении гибко-ударной ротационной бороны по полю под действием массы правой и левой вращательных опор 1 (фиг. 1) с размещенными между ними подвижно соединенными между собой кольцами 2 с зубьями 3 обеспечивается минимальное сопротивление почвы при внедрении в нее, за счет колебаний подвижных шарнирных соединений 4, содержащих полушаровые пустотелые элементы 5 с выпуклостью внутрь колец 2, по неровностям рельефа почвы. Внутри полушаровых пустотелых элементов 5 (фиг. 2) создается виброударное воздействие за счет многократного колебания и соударения шаровых металлических упругих тел 6 между собой и о пустотелый элемент 5 с выпуклостью внутрь колец 2, что вызывает вибрацию от подвижных шарнирных соединений 4 через кольца 2 до рыхлящих почву зубьев 3 (фиг. 1). При этом чем больше плотность почвы, тем больше колебаний подвижных шарнирных соединений 4 внутри колец 2 с зубьями 3 о почву, что соответственно будет увеличивать частоту колебаний и соударений шаровых металлических упругих тел 6 (фиг. 2) о пустотелый элемент 5 в подвижных шарнирных соединениях 4. Создается автоколебательный процесс, позволяющий создавать постоянство необходимого времени проникновения зубьев 3 на требуемую глубину в соответствии с агротребованиями.
Использование предложенной гибко-ударной ротационной бороны позволит снизить тяговое сопротивление и одновременно повысить эффективность поверхностного рыхления почв различной плотности при бороновании.