ДИСК СФЕРИЧЕСКИЙ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к рабочим органам борон, использующих сферические диски.
Известны сферические диски, используемые в боронах.
Диск (см. кн. В.Ф.Стрельбицкий «Дисковые почвообрабатывающие машины», М. «Машиностроение», 1978 г., стр.5, рис.1) выполнен из стального листа. Имеет сферическую форму, может иметь вырезы.
При использовании такого диска в наиболее распространенном применении в почвообрабатывающем орудии, на автономной стойке, имеет следующий недостаток.
Так как сферический диск имеет угол атаки и угол наклона внешней стороной сферы к поверхности почвы, при заглублении диска в почву сфера препятствует заглублению. При рабочем вращении и движении диска вперед плоскость диска, находящаяся в почве, воспринимает изгибающую нагрузку всей площадью и передает ее на подшипниковый узел и стойку, чем снижает прочность всего узла и создает большое тяговое сопротивление. Кроме того, вращающийся диск своей внутренней сферой за счет центробежных сил отбрасывает почву далеко в сторону, не доведя крошение почвы до хорошего уровня и получая при этом ухудшенное качество борозды. Также остается много недоизмельченных пожнивных остатков.
Известен диск с прорезями по периметру (см. патент Германии DE-OS №2828203) - прототип, содержащий перфорацию, расположенную по кругу диска близко к его периметру в форме каплевидной пробивки и основанием капли повернутой к кромке диска. Такой диск легче заглубляется в почву, меньше отбрасывает ее в сторону. Однако он улучшает крошение почвы частично. Другая часть почвы, оставаясь не измельченной, отбрасывается диском. Диск также оставляет большое количество не измельченных пожнивных остатков. При несколько улучшенном заглублении диска тяговое сопротивление остается высоким.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение заглубления диска и улучшение крошения почвы и измельчения пожнивных остатков. Уменьшение тягового сопротивления диска и, как следствие, энергосбережение технологического процесса почвообработки. Уменьшение веса диска, обусловленное наличием прорезей, приводит к уменьшению металлоемкости бороны и снижению ее цены.
Указанный технический результат достигается тем, что диск снабжен прорезями, размещенными радиально и/или под углом к радиусу диска. При этом площадь прорезей составляет от 10% до 30% от площади диска. Промежутки между прорезями образуют систему спиц, ширина которых составляет от 0,7 до 1,5 среднего значения ширины прорези. Геометрические размеры спиц подобраны таким образом, что нагрузка от почвы на сферический диск с прорезями воспринимается равномерно и симметрично всей плоскостью диска. Сплошной сферический диск такую нагрузку воспринимает в основном по вертикали, перегружая крепления по вертикали.
Более подробно сущность полезной модели описана ниже.
На фиг.1 представлен чертеж сферического диска почвообрабатывающего орудия. На фиг.2, 3, 4, 5, 6, 7 представлены его разновидности.
Диск состоит из металлического листа, изогнутого по сфере 1 и снабженного вырезами 2, расположенными по периметру диска. В центре диска находится центрирующее отверстие 3 и крепежные отверстия 4. По сфере диска выполнены прорези 5 в виде пазов, между которыми образуется полоса металла 6, выполняющая роль спицы диска.
Работает диск следующим образом.
Диск посредством центрирующего отверстия 3 и крепежных отверстий 4 устанавливают на подшипниковый узел со стойкой (на фиг.1 не показано). Полученный рабочий орган закрепляют на почвообрабатывающем орудии, например, бороне. В бороне таких дисков используется несколько десятков. Все диски бороны имеют угол атаки (отклонение от направления движения в сторону внешней сферы диска) и угол наклона диска к почве по вертикали. При рабочем ходе диска, то есть при его заглублении в почву и вращении, угол атаки диска определяет силу воздействия почвы на тарелку диска, подвергая ее деформации.
В предлагаемом диске почва, проходящая через прорези 5, не воздействует на диск, чем уменьшает тяговое усилие, повышает энергосбережение, увеличивает рабочий ресурс всего рабочего органа. При вращении диска
часть почвы, проходящая через прорези, дополнительно подвергается крошению спицами диска и не отбрасывается диском в сторону, что является положительным эффектом. Уменьшение площади контакта металла диска с почвой улучшает его заглубление, но увеличивает удельную нагрузку на почву, что благоприятно влияет на крошение почвы. Прорези 5 эффективно крошат почву и совместно с вырезами 2 участвуют в измельчении попавших в них пожнивных остатков.
Для эффективной работы такого диска площадь прорезей составляет от 10% до 30% от площади диска, а ширина спицы, то есть промежутка между прорезями 5, составляет от 0,7 до 1,5 среднего значения ширины прорези, при этом механическая надежность диска почти не меняется.
По разновидности прорезей фиг.2 пожнивные остатки, попавшие в прорези имеют лучшие условия для перерезывания.
По разновидности прорезей фиг.3 лучше перерезываются толстые стебли пожнивных остатков.
По разновидностям прорезей фиг.4, 5, 7 создаются хорошие условия обработки влажной почвы.
По разновидности прорезей фиг.6 являются наиболее оптимальными для разных почв и пожнивных остатков.
Предлагаемый диск обеспечивает достижение технического результата.