Почвообрабатывающий рабочий орган

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для сплошной и междурядной обработки почвы.
Известна конструкция рабочего органа культиватора КПЭ-3,8, состоящая из стрельчатой лапы на подпружиненной С-образной упругой стойке [Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М: Агропромиздат, 1989]. Данное техническое решение обеспечивает возникновение колебаний рабочего органа в процессе работы за счет периодически повторяющихся фаз деформации и скалывания почвы. В результате наблюдается снижение величины тягового сопротивления на 10-15% по сравнению с жестко закрепленным рабочим органом, незначительно повышается качество обработки и обеспечивается самоочищение рабочего органа от растительных остатков и налипшей почвы.
К недостаткам конструкции можно отнести невозможность регулирования амплитуды и частоты колебаний, а также низкую интенсивность вибрационного воздействия рабочего органа на почву.
Известен рабочий орган культиватора [UA, патент на полезную модель №50904, МПК: А01В 35/22. Рабочий орган культиватора // Л.Ф. Бабицкий, К.П. Котелевич, В.И. Тарасенко. Заявлено 29.12.2009, опубликовано 25.06.2010], содержащий раму, С-образную пружинную стойку и лапу с дополнительно установленным позади стойки вращающимся подпружиненным эксцентриком. Опоры вала эксцентрика подпружинены относительно рамы культиватора при помощи шарнирно соединенных между собой горизонтального и вертикального рычагов таким образом, что эксцентрик прижимается к стойке усилием регулируемой пружины сжатия. Преимуществом конструкции является возможность регулирования амплитуды и частоты колебаний рабочего органа путем смены эксцентрика и изменения его частоты вращения, что обеспечит дополнительное снижение энергоемкости процесса и повышение качества обработки почвы.
Недостатком рабочего органа является низкая интенсивность воздействия рабочего органа на почву и отсутствие ударного воздействия, являющегося наиболее эффективным при обработке почвы.
Наиболее близка к заявленной и выбранная за прототип конструкция рабочего органа культиватора [UA, патент на полезную модель №51243, МПК: А01В 35/22. Рабочий орган культиватора // Л.Ф. Бабицкий, В.И. Тарасенко, К.П. Котелевич, В.В. Балко. Заявлено 29.12.2009, опубликовано 12.07.2010] состоящего из рамы, С-образной пружинной стойки и стрельчатой лапы. Позади стойки дополнительно размещен многозвенный виброударный механизм, состоящий из горизонтально расположенного цилиндрического корпуса, включающий в себя подвижные, подпружиненные относительно друг друга и относительно корпуса цилиндрические звенья с ударниками. Обратная сторона виброударного механизма контактирует с вращающимся эксцентриком. Воздействие виброударного механизма с эксцентриком вызывает активную вибрацию культиваторной лапы, что обеспечивает лучшее качество обработки почвы и снижение величины тягового сопротивления.
Недостатком конструкции является нестабильность ударного воздействия при определенных режимах работы вследствие периодического смещения стойки относительно виброударного механизма с эксцентриком и прекращения их взаимодействия.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение энергоемкости обработки почвы и повышение качества ее крошения за счет обеспечения стабильности прерывистого контакта ударника с наковальней и периодичности ударного воздействия на нижнюю часть стойки.
Почвообрабатывающий рабочий орган содержит С-образную подпружиненную стойку с рыхлительной лапой и виброударным механизмом, установленным на тыльной стороне стойки, и отличается тем, что виброударный механизм выполнен в виде ударного коромысла с осью его качания на тыльной стороне стойки, верхний конец которого контактирует с вращающимся эксцентриком от механического или электрического привода, а нижний конец коромысла с полушаровым ударником подпружинен относительно полушаровой наковальни, закрепленной на тыльной стороне стойки.
Почвообрабатывающий рабочий орган, представленный графически (фиг.) содержит С-образную подпружиненную стойку 1 с рыхлительной лапой 2 и виброударным механизмом. Виброударный механизм выполнен в виде ударного коромысла 3 с осью его качания 4 на тыльной стороне стойки, верхний конец которого 5 контактирует с вращающимся эксцентриком 6, а нижний конец коромысла с полушаровым ударником 7 подпружинен относительно полушаровой наковальни 8, закрепленной на тыльной стороне стойки. Постоянство контакта эксцентрика 6 и верхнего конца 5 ударного коромысла обеспечивается за счет силы упругости предварительно сжатой пружины 9.
Работает почвообрабатывающий рабочий орган следующим образом. Вращающийся от механического или электрического привода эксцентрик 6 вызывает согласованные с его движением перемещения верхнего конца 5 ударного коромысла и обеспечивает ударное взаимодействие наковальни 9 с ударником 7 с частотой, равной собственной частоте вращения. Шарнирное крепление 4 коромысла 3 к тыльной стороне стойки 1 позволяет обеспечить стабильную величину зазора между наковальней 9 и ударником 7. Амплитуда и скорость движения ударника 7, а, следовательно, и энергия удара будет определяться частотой вращения эксцентрика 6 и формой его профиля в соответствии с необходимым законом изменения амплитуды колебаний. Частота ударного воздействия будет совпадать с частотой вращения эксцентрика 6.
Таким образом, предлагаемый почвообрабатывающий рабочий орган с виброударным механизмом обеспечит стабильность виброударного воздействия на почву в процессе работы, позволит снизить энергоемкость обработки почвы и повысить качество крошения.