ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ-ЩЕЛЕВАТЕЛЬ С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ
CHISEL CULTIVATOR- PARAPLOUGH WITH HYDROMECHANICAL FUSES

Изобретение относится к с-х машиностроению, в частности к группе глубокорыхлителей-щелевателей, и может быть использовано для совершенствования существующих машин и созданию новых с лучшими свойствами.
Известны глубокорыхлители-щелеватели, описанные в книге В.М.Халанский, И.В.Горбачев "Сельскохозяйственные машины". М., КолосС, 2004 г., стр.54-55. Он представляет из себя жесткую сварную раму с расставленными на ней рабочими органами в определенном порядке.
Однако он обладает существенными недостатками: в случае встречи со скрытым камнем или другим препятствием он не отреагирует и произойдет поломка, а значит, простой и потеря производительности.
Ставится задача - выполнить рабочие органы так, чтобы они отклонялись при встрече со скратым камнем и тем самым исключали бы поломку и вынужденный простой и тем самым обеспечивали повышение производительности.
Поставленная задача решается за счет того, что глубокорыхлитель-щелеватель снабжен гидромеханическим предохранителем, установленным на каждом рабочем органе, выполненным в виде П-образной вертикальной стойки, жестко прикрепленной к пространственной сборно-разборной раме и жестко соединенной осью с нижней половиной при помощи спиральной витой пружины, которая одним концом жестко прикреплена к оси, а вторым концом жестко прикреплена к зубчатому венцу, с подпружиненной собачкой, которая установлена шарнирно над зубчатым венцом так, что передним концом она входит в зацепление с зубчатым венцом соответствующего профиля, а задняя часть собачки шарнирно связана с нижним концом гидроцилиндра, корый шарнирно и симметрично установлен сзади в свободной части П-образной вертикальной стойки, которая закрыта крышкой, при этом зубчатый венец в свою очередь жестко прикреплен симметрично к внутренним поверхностям нижней части каждого рабочего органа, который имеет подвижный башмак, на конце которого установлен шарнирно ролик с разновеликими, заточенными на конус шипами, закрепленными жестко и перпендикулярно внешней поверхности, и расставлены они в каждом ряду в шахматном порядке относительно друг друга, при этом боковые щечки роликов жестко прикреплены к боковым поверхностям башмака, и кроме того, передний нижний нож присоединен жестко к нижней половине рабочего органа и не касается башмака, а верхняя часть ножа пружинистая и входит свободно внутрь верхнего внахлестку с минимальным зазором, при этом углы заострения α ножей меньше или равны углу трения боковых поверхностей ножей о почву.
Новые существенные признаки изобретения:
- глубокорыхлитель-щелеватель снабжен гидромеханическим предохранителем, установленным на каждом рабочем органе;
- гидромеханический предохранитель выполнен в виде П-образной вертикальной стойки, жестко прикрепленной к пространственной сборно-разборной раме и жестко соединенной осью с нижней половиной при помощи спиральной витой пружины, которая одним концом жестко прикреплена к оси, а вторым концом жестко прикреплена к зубчатому венцу с подпружиненной собачкой, которая установлена шарнирно над зубчатым венцом так, что передним концом она входит в зацепление с зубчатым венцом соответствующего профиля, а задняя часть собачки шарнирно связана с нижним концам гидроцилиндра, который шарнирно и симметрично установлен сзади в свободной части П-образной вертикальной стойки, которая закрыта крышкой, при этом зубчатый венец в свою очередь жестко прикреплен к верхней части спиральной пружины симметрично к внутренним поверхностям нижней части рабочего органа;
- нижняя часть рабочего органа внизу имеет подвижный башмак, установленный под острым углом к горизонту и свободно скользящий по направляющим;
- на переднем конце башмака установлен шарнирно ролик с разновеликими, заточенными на конус шипами, закрепленными жестко и перпендикулярно внешней поверхности в шахматном порядке в каждом ряду относительно друг друга, при этом боковые щечки роликов жестко закреплены к боковым поверхностям башмака;
- передний нижний нож присоединен жестко к нижней половине рабочего органа и не касается башмака, а нижняя часть ножа входит свободно внутрь верхнего ножа внахлестку с минимальным зазором;
- углы заострения всех ножей меньше или равны углу трения боковых поверхностей о почву.
Новый технический результат предлагаемого изобретения - возможность обходить скрытые препятствия без поломок и повышения производительности;
- глубокорыхлитель-щелеватель снабжен механическими предохранителями, установленными на каждом рабочем органе и дающими возможность плавно без поломок преодолевать скрытые препятствия, и тем самым повышать производительность машины;
- подвижный башмак с роликом и разновеликими шипами дает возможность воспринимать нагрузку от препятствия не сразу, а растянуто по времени, и тем самым исключать ударное воздействие, т.к. сначала ролик с шипами воспринимает давление от препятствия, а затем реагирует нижняя подпружиненная спиральная пружинная стойка, а т.к. нижняя часть ножа входит свободно внутрь верхнего ножа внахлестку, то он отодвигается, не размыкая внутреннего пространства ножей и не допуская в него почву, а после преодоления препятствия под давлением спиральной пружины снова встает на свое место, причем не исключено, что нижняя часть рабочего органа остается на некоторой высоте за счет срабатывания собачки, тогда машинист запускает гидроцилиндр, который поворачивает собачку и она выходит из зацепления с венцом и нижняя часть рабочего органа занимает исходное положение.
На фиг.1 дан разрез Б-Б с фиг.3, на которой изображен вид машины сверху, а на фиг.2 дан вид сзади по стрелке А с фиг.1, на фиг.4 дан вид наконечника башмака по стрелке В с фиг.1, на фиг.5 дано сечение Г-Г по верхней части ножа, на фиг.6 дано сечение Д-Д с фиг.1, показывающее профиль нижнего ножа рабочего органа, на фиг 7 дано сечение Е-Е с фиг.1, показывающее профиль башмака, на фиг.8 дано сечение Ж-Ж по профилю сопряжения нижнего и верхнего ножей рабочего органа, на фиг.9 дан вид на узел I с собачкой, показывающий взаимосвязь штока гидроцилиндра и собачки с венцом.
Рассмотрим устройство. Глубокорыхлитель-щелеватель 1 снабжен гидромеханическим предохранителем 2, установленным на каждом рабочем органе 3, выполненным в виде П-образной вертикальной стойки 4, жестко прикреплен ной к пространственной сборно-разборной раме 5 и жестко соединенной осью 6 с нижней половиной 7 при помощи спиральной витой пружины 8, которая одним концом жестко прикреплена к оси 6, вторым концом жестко прикреплена к зубчатому венцу 9 с подпружиненной собачкой 10, которая установлена шарнирно над зубчатым венцом 9 так, что передним концом 11 она входит в зацепление с зубчатым венцом 9 соответствующего профиля, а задняя часть 12 собачки 10 шарнирно связана с нижним концом 13 гидроцилиндра 14, который шарнирно и симметрично установлен сзади в свободной части П-образной вертикальной стойки 4, которая закрыта крышкой 15. Причем зубчатый венец 9 в свою очередь жестко прикреплен симметрично к внутренним поверхностям нижней части 7 каждого рабочего органа 3, который имеет подвижный башмак 16, установленный под острым углом к горизонту и на переднем конце установлен шарнирно ролик 17 с разновеликими, заточенными на конус шипами 18, закрепленными жестко и перпендикулярно внешней поверхности ролика 17 в шахматном порядке в каждом ряду относительно друг друга, а боковые щечки 19 роликов 17 жестко прикреплены к боковым поверхностям 20 башмака 16, который свободно перемещается по направляющим 21,  жестко прикрепленным к нижней части 7 рабочего органа 3, и внутри башака установлена симметрично возвратная пружина 22, которая спереди упирается в пластину 23, жестко связанную с внутренними поверхностями самого башмака 16, а сзади - на аналогичную пластину 24, жестко связанную с поверхностями нижней части 7 рабочего органа 3, при этом передний нижний нож 25 присоединен жестко к нижней половине 7 рабочего органа 3, он пружинистый, не касается сверху башмака 16 и входит свободно внутрь верхнего ножа 26 внахлестку с минимальным зазором, а углы заострения α всех ножей меньше или равны углу трения боковых поверхностей ножей о почву,
Рабочий процесс. При движении глубокорыхлителя-щелевателя 1 в нормальном режиме все рабочие органы 3 заглублены на заданную глубину и происходит рыхление почвы с образованием щелей с разрыхленной почвой, но при встрече с камнем или непреодолимом препятствием, как показано штриховыми линиями на фиг.1, башмак 16 первым встречается с препятствием и отходит назад по направляющим 21, сжимая одновременно возвратную пружину 22 до упора, а т.к. движение машины 1 продолжается, то ролик 17 шипами 18 начинает обкатываться вокруг препятствия до его преодоления, и в этот момент венец 9 поворачивается против часовой стрелки и закручивает спиральную пружину 8, и как только препятствие будет преодолено, она будет стремиться вернуть нижнюю часть 7 рабочего органа 3 обратно, но собачка 10 зафиксировала его и по команде оператора, когда он включит гидроцилиндр 14, произойдет возврат нижней части 7 рабочего органа 3 в исходное положение. Таким образом будет преодолено препятствие без поломки рабочего органа.