Виброударная секция культиватора

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к почвообрабатывающим орудиям - культиваторам.
Известна секция культиватора, имеющая параллелограмный механизм, шарнирно соединенный с рамой и рабочим органом (Сельскохозяйственная техника (Каталог), М.: - ЦНИИТЭИ, 1975, Культиватор растениепитатель КРН-5,6, стр. 222-223).
Недостатком такой секции культиватора является большое тяговое сопротивление, что передается на раму при выглублении из почвы рабочего органа при столкновении с камнем, а также плохое самоочищение стойки и лапы от сорняков.
Известна также конструкция пружинной стойки модели «Solbjerg», верхняя часть которой содержит S-образный упругий элемент, а нижняя жесткая часть имеет отверстия для установки сменной рыхлительной лапы (каталог запасных частей фирмы Industriehof Scherenbostel, с. 4 //Каталог, http://www.industriehof.com).
Такое крепление рабочих органов приводит к интенсивным его вибрациям и дает высокие агротехнические показатели обработки почвы.
Недостатком конструкции данной пружинной стойки является отсутствие развитого предохранительного эффекта: упругие деформации таких стоек не достаточны для создания предохранительного эффекта; при встрече с препятствием лапа получает в основном горизонтальные смещения, а вертикальные смещения минимальны для выглубления лапы и преодоления препятствия. В результате невозможно избежать остаточных деформаций и поломок в случае контакта рабочего органа упругой стойки с инородными предметами.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков выбран рабочий орган культиватора, содержащий смонтированную на раме подвеску, имеющую форму параллелограмма, на которой закреплена стойка с лапой, подвеска выполнена упругой и в каждом ее углу выполнены витки (патент России №2315456 кл. А01В 35/06 http://www.findpatent.ru).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относится то, что в процессе рыхления почвы снижается надежность механизма соединения подвески с С-образной стойкой за счет колебаний, возникающих при обработке почвы, а также приводящих к значительному изгибающему моменту и снижению устойчивости движения по глубине обработки.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель,
повышение эффективности поверхностного рыхления почвы при культивации.
Технический результат - повышение эффективности поверхностного рыхления почвы при культивации с увеличением эксплуатационной надежности и технологичности, за счет уменьшения комковатости почвы при ее разрыхлении с одновременным снижением тягового сопротивления орудия.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Виброударная секция культиватора содержит смонтированную С-образную стойку круглого сечения с лапой. С-образная упругая стойка в верхней части выполнена в виде наружной цилиндрической пружины, скрепленной с рамой, в наружной цилиндрической пружине размещена внутренняя цилиндрическая пружина, скрепленная с витком наружной пружины и рамой. На витках внутренней цилиндрической пружины, в промежутке между витками наружной пружины, установлены металлические сферические элементы диаметром d, определяемым по формуле d=2/3h, где d - диаметр металлических шаровых элементов; h - расстояние между витками наружной пружины. При этом металлические шаровые элементы прикреплены посредством упругих соединений к виткам внутренней пружины. Они обеспечивают создание ударных импульсов между собой и витками наружной цилиндрической пружины, которые передаются на С-образную стойку, а потом на лапу. Возникает их интенсивная вибрация, которая уменьшает силу трения почвы и растительных остатков по лапе.
Общими с прототипом признаками являются наличие С-образной стойки круглого сечения с лапой, закрепленной на раме.
Отличительными признаками устройства являются:
С-образная упругая стойка в верхней части выполнена в виде наружной цилиндрической пружины, скрепленной с рамой,
в наружной цилиндрической пружине размещена внутренняя цилиндрическая пружина, скрепленной в верхней части с витком наружной пружины и рамой,
на витках внутренней цилиндрической пружины, в промежутке между витками наружной пружины, установлены металлические сферические элементы,
металлические сферические элементы выполнены диаметром d, определяемым по формуле d=2/3h, где d - диаметр металлических сферических элементов; h - расстояние между витками наружной пружины,
металлические шаровые элементы прикреплены посредством упругих соединений к виткам внутренней пружины.
Совокупность существенных признаков обеспечивает создание ударных импульсов между собой и витками наружной цилиндрической пружины, которые передаются на С-образную стойку, а потом на лапу. Возникает их интенсивная вибрация, которая уменьшает силу трения почвы и растительных остатков по лапе.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен рабочий орган культиватора, вид сбоку.
На фиг. 2 - сечение верхней части упругой стойки.
Виброударная секция культиватора, содержит смонтированную С-образную стойку 1 круглого сечения (фиг. 1) с лапой 2. С-образная упругая стойка в верхней части выполнена в виде наружной цилиндрической пружины 3 с размещенной в ней внутренней цилиндрической пружиной 4 на витках 5 (фиг. 2) которой в промежутке между витками 6 наружной пружины 3 установлены металлические сферические элементы 7 (фиг. 1) диаметром d равным 2/3 расстояния h между витками 6 наружной пружины 3, закрепленные посредством упругих соединений 8 с витками 5 внутренней пружины 4 (фиг. 2).
Виброударная секция культиватора работает следующим образом. При обработке почвы С-образная упругая стойка 1 (фиг. 1), содержащая в верхней части наружную цилиндрическую пружину 3, выполняет колебательные движения, вследствие действия на лапу 2 переменной силы сопротивления почвы. В случае возникновения препятствия - камня и отклонения С-образной стойки 1, в направлении противоположном движению секции культиватора, за счет размещенной в наружной цилиндрической пружине 3 внутренней цилиндрической пружины 4 на витках 5 (фиг. 2) которой в промежутке между витками 6 наружной пружины 3 закреплены металлические сферические элементы 7 (фиг. 1) посредством упругих соединений 8 возникают колебания и удар между ними и витками 6. Это обеспечивает создание ударных импульсов от металлических сферических элементов 7, которые передаются через витки 6 на С-образную стойку 1, а потом на лапу 2. Возникает их интенсивная вибрация, которая уменьшает силу трения почвы и растительных остатков по лапе 2 (фиг. 2). Когда препятствие пройдено С-образная стойка 1 возвращается в предыдущее положение. В этот момент металлические сферические элементы 7 посредством упругих соединений 8 ударяют по виткам 6 наружной цилиндрической пружины 3, создавая ударные импульсы, которые передаются на С-образную стойку 1, а потом на лапу 2 и предотвращают накопление почвы на лапе. Возникает автоколебательный процесс, интенсивность которого зависит от физико-механических свойств почвы и переменного тягового сопротивления.
Использование предложенной виброударной секции культиватора позволит снизить тяговое сопротивление и одновременно повысит эффективность поверхностного рыхления почвы при культивации.