Рабочий орган для безотвальной обработки почвы

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к рабочим органам орудий для безотвальной обработки почвы.
Известен рабочий орган культиватора-плоскореза, содержащий стойку, пятку, башмак, лемехи и долото (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 оно не обеспечивает требуемой степени крошения пласта почвы, подрезаемого лемехами, из-за отсутствия крошащих элементов.
В качестве прототипа принят рабочий орган для безотвальной обработки почвы, содержащий стойку, плоскорежущую лапу и закрепленные на ней стабилизаторы-рыхлители, рабочее лезвие которых выполнено криволинейным с увеличивающимся радиусом кривизны от носка лапы к ее пятке (А.с. 1107764 СССР, кл. А01В 35/26, «Рабочий орган для безотвальной обработки почвы», опубл. 15.08.84, Бюл. №30).
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в рабочем органе для безотвальной обработки почвы стойки, плоскорежущей лапы и закрепленных на ней стабилизаторов-рыхлителей с криволинейными рабочими лезвиями.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение необходимых качественных показателей и надежности технологического процесса безотвальной обработки почвы, а также обеспечение ремонтопригодности устройства, что в итоге повышает его долговечность.
Прототип имеет недостатки, препятствующие получению указанного технического результата полезной модели. В процессе эксплуатации рабочего органа для безотвальной обработки почвы происходит интенсивное изнашивание лезвий лапы и стабилизаторов-рыхлителей, вследствие чего они затупляются и теряют способность перерезать корни сорных растений и растительные остатки. Так как плоскорежущая лапа и стабилизаторы-рыхлители соединены между собой неразъемно, это затрудняет выполнение ремонтно-восстановительных операций по заточке лезвий лапы, стабилизаторов-рыхлителей и замене изношенных элементов конструкции рабочего органа для безотвальной обработки почвы.
а
a
Рабочий орган для безотвальной обработки почвы включает стойку, плоскорежущую лапу и закрепленные на ней стабилизаторы-рыхлители с криволинейными рабочими лезвиями, при этом стабилизаторы-рыхлители изготовлены из листовой стали толщиной =6-8 мм и закреплены на плоскорежущей лапе параллельно стойке при помощи болтовых соединений, а рабочие лезвия выполнены по форме логарифмической спирали с радиус-вектором, увеличивающимся в направлении от передней части плоскорежущей лапы к задней, и имеют одностороннюю заточку под углом i=15-20°, а также слой износостойкого материала толщиной h=(0,3-0,4) и шириной b=(20-30)h на противоположной к заточке стороне.
a
а
Совокупность существенных признаков полезной модели является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата. Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение рабочих лезвий стабилизаторов-рыхлителей по форме логарифмической спирали с радиус-вектором, увеличивающимся в направлении от передней части плоскорежущей лапы к задней, обеспечивает резание почвы и корней растений со скольжением при минимальном сопротивлении благодаря тому, что для этой формы кривой, угол между касательной к линии лезвия и перпендикуляром к радиус-вектору постоянный вдоль всей режущей кромки. Односторонняя заточка лезвий стабилизаторов-рыхлителей под углом i=15-20°, а также слой износостойкого материала на противоположной к заточке стороне толщиной h=(0,3-0,4) и шириной b=(20-30)h обеспечивают эффект самозатачивания лезвий. Такая форма лезвий стабилизаторов-рыхлителей в сочетании с расположением их параллельно стойке рабочего органа исключает забивание их растительными остатками. Толщина листовой стали =6-8 мм, из которого изготовлены стабилизаторы-рыхлители, обеспечивает необходимую жесткость конструкции рабочего органа для безотвальной обработки почвы. Перечисленные выше существенные признаки в совокупности обеспечивают достижение необходимых качественных показателей и надежности технологического процесса безотвальной обработки почвы. Болтовые крепления стабилизаторов-рыхлителей к плоскорежущей лапе обеспечивают легкость разборки и сборки конструкции рабочего органа для безотвальной обработки почвы при ремонте, в случае необходимости заточки или замены ножей лапы и стабилизаторов-рыхлителей.
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, где
на фиг. 1 показана схема рабочего органа для безотвальной обработки почвы (вид сверху),
на фиг. 2 показан разрез по А-А фиг. 1,
на фиг. 3 показан выносной элемент А на фиг. 2 (поз. 6),
на фиг. 4 показан разрез по Б-Б фиг. 3.
а
Рабочий орган для безотвальной обработки почвы содержит стойку 1 и плоскорежущую лапу, состоящую из башмака 2 с закрепленными на нем двумя ножами 4, симметрично расположенными относительно его продольной оси 3, и долота 5 (фиг. 1, 2). Параллельно стойке 1 к башмаку 2 прикреплены стабилизаторы-рыхлители 6, изготовленные из листовой стали толщиной =6-8 мм. Ножи 4, долото 5 и стабилизаторы-рыхлители 6 закреплены на башмаке 2 при помощи болтовых соединений 7. Рабочие лезвия 8 стабилизаторов-рыхлителей 6 выполнены по форме логарифмической спирали, которая описывается уравнением в полярных координатах:
,
0
где: r - начальный радиус-вектор; e - основание натуральных логарифмов;
i
θ - полярный угол; ϕ - угол трения почвы по рабочим лезвиям,
i
с радиус-вектором r, увеличивающимся в направлении от передней части плоскорежущей лапы к задней.
а
Рабочие лезвия 8 стабилизаторов-рыхлителей 6 имеют одностороннюю заточку 9 под углом i=15-20°, а также слой износостойкого материала 10 толщиной h=(0,3-0,4) и шириной b=(20-30)h на противоположной к заточке стороне.
Рабочий орган для безотвальной обработки почвы функционирует следующим образом. При движении рабочего органа долото 5 способствует заглублению его в почву, при этом ножи 4 подрезают пласт почвы в горизонтальной плоскости. Рабочие лезвия 8 стабилизаторов-рыхлителей 6 разрезают пласт почвы в вертикальной плоскости и перерезают корни сорных растений со скольжением их по лезвиям в форме логарифмической спирали с минимальным сопротивлением. В процессе работы под действием силы трения разрезаемой почвы происходит самозатачивание лезвий стабилизаторов-рыхлителей 6. При затуплении или износе лезвий ножей 4, долота 5 или стабилизаторов-рыхлителей 6 их можно легко снять, освободив болтовые соединения 7, и наплавить, заточить или заменить новыми, благодаря чему обеспечивается ремонтопригодность и повышается долговечность рабочего органа для безотвальной обработки почвы.