ДИСК ВЫРЕЗНОЙ СФЕРИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к рабочим органам тяжелых дисковых борон.
Известна конструкция диска сферического, изготовленного из качественной конструкционной стали, имеющего гладкую кромку, плоское днище, заточку режущей кромки лезвия с выпуклой стороны, угол, образуемый плоскостью вращения диска и заточкой 48...52° [1].
Недостатком этого диска является:
- недостаточная жесткость и прочность при обработке тяжелых луговых и болотных земель.
Известна конструкция диска сферического, изготовленного из качественной конструкционной стали, имеющего гладкую кромку, плоское днище, заточку режущей кромки лезвия с выпуклой стороны и кольцевые гофры в центральной части [2].
Недостатком этого диска является:
- повышенная трудоемкость изготовления горячей объемной штамповкой.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель:
- создание диска с повышенным сроком службы для обработки твердых почв на глубину до 20 см;
- качественная обработка почвы.
Техническим результатом полезной модели является исключение износа выпуклой поверхности диска, разрушение тяжелых пластов почвы, в том числе с погребенными древесными остатками, устранение сгруживания ветвей кустарников, глубокое рыхление и крошение почвы.
Для достижения упомянутой задачи предложено диск вырезной сферический, имеющий заточку со стороны выпуклой поверхности диска и центральное круглое отверстие, выполнить таким, чтобы отношение радиуса кривизны диска - r к его диаметру - d составляло 0,9÷1,1, а ширина перемычек по кромке между вырезами составляла 100...110 мм.
При движении агрегата вырезные сферические диски, вращаясь во время работы, разрезают пласты тяжелых почв, захватывают стебли и корни, находящиеся на поверхности поля и вдавливают их в почву, режущая кромка диска отрезает полоску почвы и поднимает ее на внутреннюю сферическую поверхность, затем почва падает и отводится диском в сторону. В результате перемещения по диску и падения почва крошится, оборачивается и перемешивается.
Предложенная геометрия диска, при которой отношение r/d=0,9÷1,1 с вырезной режущей кромкой, обеспечивает разрезание пластов и древесных остатков после вспашки кустарниково-болотными плугами, раскорчеванных вырубок, разрушение пластов после первичной вспашки целинных земель, лугов, пастбищ, рыхление на глубину до 20 см, хорошее крошение, перемешивание почвенных частиц, а также глубокое рыхление междурядий садов и лесонасаждений. Кроме того, при соблюдении этого отношения на почву воздействует затылок лезвия, а выпуклая поверхность диска с почвой не соприкасается, что исключает износ выпуклой поверхности диска. За счет того, что диск отрезает и выталкивает небольшую часть почвы, уменьшается тяговое сопротивление почвы. Изменение значения этого отношения отрицательно сказывается на показателях работы диска. Диаметр диска необходимо выполнить минимальным, обеспечивающим необходимые условия для нормальной работы на глубине до 20 см, но обеспечивающим достаточный просвет между осью дисковой батареи и поверхностью поля, а также исключающим забивание пространства между дисками дерниной и ветвями кустарников. Согласно экспериментальным данным при таком соотношении получены следующие результаты:
- коэффициент надежности выполнения технологического процесса (разрезание пластов и древесных остатков, рыхление на глубину 20 см, перемешивание почвенных частиц, равномерная глубина обработки)
1;
- глубина обработки, см
15,6...19,5;
- отказов по излому дисков не отмечалось.
Радиус кривизны диска влияет на крошение и оборот пласта. Увеличение радиуса кривизны (r/d>1,1) вызовет ухудшение качества работы, а именно, меньше крошение и оборот пласта. По экспериментальным данным:
- коэффициент надежности выполнения технологического, процесса
0,6...0,8;
- глубина обработки, см
15,6...19,5;
- отказов по излому дисков не отмечалось
- отмечено недостаточное измельчение и перемешивание почвенных частиц.
Уменьшение радиуса -кривизны (r/d<0,9) препятствует заглублению дисков в почву. По экспериментальным данным:
- коэффициент надежности выполнения технологического процесса
0,6...0,8;
- глубина обработки, см
12,5...15,6;
- отказов по излому дисков не отмечалось
- отмечено недостаточное заглубление дисков в почву.
Диски с вырезами в форме полукругов производят большее количество разрезов почвы, чем диски со сплошным лезвием. Для обеспечения требуемой прочности ширину перемычек по режущей кромке между вырезами предложено выполнить шириной 100...110 мм. При уменьшении ширины перемычки <100 снижается прочность дисков. При увеличении ширины перемычки >110 уменьшается количество вырезов на диске, следовательно, диски производят меньшее количество разрезов почвы.
Угол, образуемый плоскостью вращения диска и заточкой, соответствует 48...52°. Такой угол обеспечивает разрезание почвенных пластов, рыхление почвы и полное подрезание сорных растений.
Диск вырезной сферический изготавливают из качественной конструкционной стали и термообрабатывают до твердости не менее 36,4 HRСэ.
Технический результат полезной модели достигается за счет использования оптимальной геометрии диска: отношение радиуса кривизны диска - r к его диаметру - d составляет 0,9÷1,1, а ширина перемычек по кромке между вырезами - 100...110 мм.
На Фиг.1 изображен диск и разрез по оси диска, где показаны: диаметр диска - 1, радиус кривизны - 2 и ширина перемычки по кромке между вырезами - 3.
В результате диск с параметрами, предложенными в полезной модели, обеспечивает повышение срока службы, разрушение тяжелых пластов почвы, устранение сгруживания ветвей кустарников, крошение и рыхление почвы на глубину до 20 см.
Литература:
1. ОСТ 23.2.147-85 Детали сельскохозяйственных машин. Диски.
2. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин / Под ред. М.И.Клецкина. Т.2 - М.: Машиностроение, 1967-722 с.