Почвообрабатывающий каток

Заявляемое техническое решение относится к принадлежностям сельскохозяйственных машин, а именно к почвообрабатывающим каткам, преимущественно к узколенточным, в сеялках точного высева.
Из уровня техники известно решение, представляющее собой каток с двумя тарельчатыми дисками и втулкой. Диски соединены между собой своими периферийными плоскими поверхностями с образованием кромки. Патент GB на полезную модель № 2323511, МПК A01B 29/04, опубликован 30.09.1998.
Общими признаками заявляемого решения и известного аналога являются:
два диска тарельчатой формы с центральными отверстиями;
втулка, закрепленная в отверстиях дисков;
диски тарельчатой формы выполнены с плоскими периферийными поверхностями, параллельными друг другу.
Отличительными признаками заявляемого решения являются:
обод, закрепленный по внешней окружности дисков;
пластины, закрепленные между плоскими периферийными поверхностями;
пластины закреплены радиально, равномерно с шагом 40 градусов;
пластины закреплены к дискам посредством сварки;
пластины имеют размер 26х40 мм;
обод выполнен с выпуклым поперечным сечением;
втулка закреплена с дисками с помощью сварного соединения;
вся конструкция выполнена из стали.
Известное решение относится к каткам для предпосевной обработки почвы и используется в тех случаях, когда не требуется прикатывание семян во время посева. Ребристая поверхность поля, образованная кромкой, сохраняется до уборки, поэтому снижается надежность работы комбайнов из-за вибрации и тряски, так как уборка проводится поперек направления посева.
Известно техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой каток с двумя дисками тарельчатой формы, ободом и втулкой, закрепленной в отверстиях дисков. Каждый диск имеет трапециевидный профиль и соединяется своей торцевой поверхностью с ободом, плоским в поперечном сечении. Статья «К вопросу о прикатывании почвы», журнал «Аграрный сектор» №1(31), март 2017. Авторы: В. Астафьев, А. Курач, А. Семибаламут.
Общими признаками заявляемого решения и известного аналога являются:
два диска тарельчатой формы с центральными отверстиями;
втулка, закрепленная в отверстиях дисков;
обод, закрепленный по внешней окружности дисков.
Отличительными признаками заявляемого решения являются:
диски тарельчатой формы выполнены с плоскими периферийными поверхностями, параллельными друг другу;
пластины, закрепленные между плоскими периферийными поверхностями;
пластины закреплены радиально, равномерно с шагом 40 градусов;
пластины закреплены к дискам посредством сварки;
пластины имеют размер 26х40 мм;
обод выполнен с выпуклым поперечным сечением;
втулка закреплена с дисками с помощью сварного соединения;
вся конструкция выполнена из стали.
В известном техническом решении диски катка не имеют плоских периферийных поверхностей, параллельных друг другу. Крепление таких дисков осуществляется путем сварного соединения встык их торцевых поверхностей с торцом обода. Сварные швы на месте стыка дисков и обода, куда приходятся наибольшие нагрузки в процессе эксплуатации, требуют очень тщательной проработки и при недостаточном качестве сварки могут приводить к деформации катка в процессе эксплуатации.
Технический результат заключается в повышении надежности конструкции катка, которая обеспечивается за счет надежного неразъемного соединения дисков их плоскими периферийными поверхностями параллельными друг другу с помощью радиально и равномерно закрепленных между ними пластин.
Технический результат достигается тем, что в почвообрабатывающем катке, включающем два диска тарельчатой формы, с центральными отверстиями, втулку, закрепленную в отверстиях дисков, и обод, закрепленный по внешней окружности дисков, согласно заявляемому техническому решению диски тарельчатой формы выполнены с плоскими периферийными поверхностями, параллельными друг другу, между которыми закреплены пластины. Пластины могут быть закреплены радиально, равномерно с шагом 40 градусов и закреплены к дискам посредством сварки. Пластины имеют размер 26х40 мм. Обод может быть выполнен с выпуклым поперечным сечением. Втулка может быть закреплена с дисками с помощью сварного соединения, а каток выполнен из стали.
В целях описания заявляемого технического решения приняты следующие определения:
Тарельчатая форма - форма диска, характеризующаяся выпуклым поперечным сечением, в частности, в виде трапеции, трапеции с закругленными углами, дугообразной поверхности. По внешней окружности диска при этом выполнена плоская периферийную поверхность.
Обод – наружная часть катка в виде цилиндра, соосно окружающего диски, контактируя с их торцевыми поверхностями. В частности, стенка цилиндра может иметь выпуклое поперечное сечение.
Периферийная поверхность – поверхность, расположенная по внешнему периметру диска, противопоставленная центру. Периферийная поверхность образует обрамление дисков тарельчатой формы, переходящее в плоскость.
Узколенточное (адресное) прикатывание – уплотнение почвы в пределах ширины разрыхленных посевных борозд. Применяется в засевании земель при засушливом климате, когда семена требуется засевать в более глубокие слои почвы во избежание быстрого испарения влаги. В таких условиях прикатывающие катки должны обеспечивать надежный контакт семян с влажной почвой.
Выполнение дисков с плоскими периферийными поверхностями параллельными друг другу, обеспечивает возможность надежного и жесткого неразъемного соединения дисков с помощью закрепленных между ними пластин. Такое соединение обеспечивает катку надежность в условиях почвообрабатывания, когда каток подвергается сильным внешним нагрузкам.
Крепление пластин радиально и равномерно, с шагом 40градусов,являющимся оптимальным для подобной конструкции, посредством сварки, способствует неразъемному жесткому соединению дисков, а также дополнительному упрочнению самого катка, что в целом увеличивает его долговечность. Размер пластин размером 26х40 мм подобран, исходя из наиболее часто используемых размеров катков адресного прикатывания.
Тарельчатая форма дисков обеспечивает конструкции достаточную жесткость, способствует равномерному распределению усилий, возникающих в катке посредством внешних нагрузок, и является оптимальной для выполнения функции уплотнения почвы по боковым сторонам и формирования требуемого профиля посевной борозды.
Обод, закрепленный по внешней окружности дисков, необходим для осуществления контакта с почвой, при котором происходит заделка семян на глубину и их прикатывание. В катке с ободом, выполненным с выпуклым поперечным сечением, усилия от внешних нагрузок в процессе почвообразования распределяются равномерно, что обеспечивает долговечность конструкции, и, как следствие, ее надежность. Кроме того, такой обод способствует формированию не выраженной ребристой поверхности почвы, что повышает производительность высевающей машины из-за меньшей тряски, позволяет оптимизировать глубину вхождения катка в почву.
Центральные отверстия в дисках необходимы для монтажа втулки, служащей для соосной установки катка на оси. Сварное соединение, с помощью которого втулка закреплена с дисками, препятствует быстрому износу изделия. Кроме того, нет необходимости закреплять ее с помощью дополнительных фиксирующих деталей, имеющих невысокий срок службы.
Сталь, используемая в конструкции изделия, обладает достаточно высокими, для данного вида нагрузок, прочностными свойствами. Каток, выполненный из стали, характеризуется долговечностью, что определяет его надежность.
Конструкция почвообрабатывающего катка далее поясняется с помощью фигур, на которых схематично представлен предпочтительный вариант исполнения почвообрабатывающего катка.
На фиг. 1 представлен вид сбоку; на фиг. 2 представлен поперечный разрез; на фиг. 3 представлен местный вид А, на фиг.4 представлен общий вид катка в поперечном разрезе.
На фиг.1-4 изображен почвообрабатывающий каток (1), включающий два диска (2) с плоскими периферийными поверхностями (3), между которыми закреплены пластины (4), центральные отверстия (5) дисков (2), втулку (6), закрепленную в отверстиях (5) дисков (2), и обод (7), закрепленный по внешней окружности дисков (2).
Далее со ссылками на фигуры описана конструкция почвообрабатывающего катка (1).
Почвообрабатывающий каток (1) содержит два диска (2) тарельчатой формы. Диски (2) выполнены с плоскими периферийными поверхностями (3), параллельными друг другу и продольной оси катка (1). Такая форма может быть изготовлена, в частности, посредством штамповки.
Между плоскими периферийными поверхностями (3) закреплены пластины (4). Пластины (4) могут быть закреплены радиально, преимущественно с шагом 40градусов, например, посредством сварки. Пластины (4) могут иметь прямоугольную форму с размером, например, 26х40 мм.
В дисках (2) выполнены центральные отверстия (5), в которые вставлена и закреплена, преимущественно с помощью сварки, втулка (6).
По внешней окружности дисков (2) закреплен, преимущественно с помощью сварки, обод (7). Обод (7) может быть выполнен с выпуклым поперечным сечением из замкнутой полосы листа посредством вальцовки.
Сварочные швы выполняются в местах контакта пластин (4), дисков (2) и обода (7).
Почвообрабатывающий каток (1) может быть выполнен из стали любой марки, соответствующей данному виду и назначению конструкции.
Один из предпочтительных вариантов использования заявленного почвообрабатывающего катка (1) продемонстрирован далее на примере.
В двух дисках (2) тарельчатой формы выполняются равные центральные отверстия (5). Диск (2) закрепляется с ободом (7) своей внешней окружностью и со вторым диском (2) с помощью пластин (4) таким образом, что каждая пластина (4) своими параллельными торцевыми поверхностями закрепляется, например, при помощи сварки, к плоской периферийной поверхности (3) с внутренней стороны каждого диска (2). Расположение пластин (4) при этом может быть радиальным по отношению к центру диска (2), преимущественно, с шагом 40градусов.
Затем, в отверстия дисков (2) вставляется втулка (6) и закрепляется, например, с помощью сварного соединения, в частности, с помощью сварочной проволоки.
После сборки, каток (1) устанавливается своей втулкой (6) на ось высевающей машины, фиксируясь с ней, например, с помощью распорной втулки и втулки подшипниковой опоры.
Перемещаясь за сошником, после основной обработки и культивации, каток (1) уплотняет нижележащие слои почвы на ширину, равную ширине обода (7) катка (1) и в пределах ширины разрыхленной посевной борозды. Усилия, возникающие при этом в катке (1) равномерно распределяются и уравниваются за счет криволинейных поверхностей дисков (2) тарельчатой формы и обода (7) с выпуклым поперечным сечением. При этом место стыка дисков (2) и обода (7), куда приходятся наибольшие нагрузки в процессе почвообрабатывания, неразъемно соединены посредством пластин (4), закрепленных с помощью сварки между плоскими периферийными поверхностями (3) дисков (2).
Представленные фигуры, описание конструкции и использования почвообрабатывающего катка не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы. В зависимости от назначения, почвообрабатывающий каток может быть изготовлен разных размеров, цветов и конфигураций.
Почвообрабатывающий каток характеризуется надежностью конструкции за счет неразъемного соединения дисков с ободом, с помощью закрепленных между периферийными поверхностями дисков пластин, и втулки с дисками; равномерного распределения усилий, чему способствует обод, выполненный с выпуклым поперечным сечением; высокой прочности стали, используемой в конструкции изделия.