РАБОЧИЙ ОРГАН КУЛЬТИВАТОРА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для обработки почвы, например, культиваторам.
Известен культиватор, включающий стойку с закрепленной на ней посредством упругих связей рыхлящей лопатой. В известном изобретении рыхлящая лапа вибрируется в результате неравномерного сопротивления почвы по ширине захвата лапы - см. авт. свид. СССР №492248, кл. А01В 39/22, 1974 г. Однако известное изобретение имеет серьезный недостаток, заключающийся в том, что снижение тягового сопротивления в результате вибрации лапы незначительно, а регулирование вибрации практически не может производиться.
Известно также авт. свид. СССР №5453147 кл. А01В 35/28 - «Рабочий орган культиваторам, включающий стойку с подвижно закрепленной на ней рыхлящей лапой и ее вибропривод. Однако, применяемый механический вибропривод не позволяет получать частоту колебаний более чем 25 Гц, а применение редукторов для повышения частоты колебаний приводит к быстрому износу кулачкового вала и невысокой надежности работы, особенно на твердых почвах и некачественной обработки почвы.
В качестве прототипа нами выбрано авторское свидетельство СССР №912082 кл. А01В 35/28, 1982 г. Рабочий орган культиватора, включающий стойку с подвижно закрепленной на ней рыхлящей лапой и ее вибропривод, выполненный в виде пустотелого цилиндра, внутри которого размещено сопло и шарик, а цилиндр связан с лапой посредством упругого элемента.
Известное изобретение (разработка сотрудников Кубанского государственного аграрного университета), как показал опыт его многолетней эксплуатации, не смотря на ряд несомненных достоинств, имеет и серьезные недостатки. Первое - вибрационная система, представляющая пневматический шариковый вибратор, потребляет значительное количество сжатого воздуха, что уменьшает эффективность его работы по снижению тягового сопротивления при обработке почвы. Второе - даже незначительное попадание почвы внутрь корпуса - цилиндра вибратора приводит к прекращению его работы. Третье - практически невозможно регулировать частоту (до 400 Гц) и амплитуду (до 0,1 мм) возбуждаемых колебаний из-за технических возможностей компрессора трактора, а применение отдельного компрессора с приводом от бортовой сети трактора неприемлемо по экономическим соображениям.
Техническим решением поставленной задачи является устранение указанных недостатков и повышение эффективности обработки почвы за счет расширения частоты и амплитуды возбуждаемых колебаний при одновременном снижении энергозатрат на работу самого вибратора.
Задача достигается тем, что в стойку вмонтирован участок из материала с высокими магнитострикционными свойствами, с внешней стороны которого размещена обмотка, подключенная к источнику импульсного тока.
Это позволяет получить механические колебания рабочего органа культиватора более широкого спектра частот и амплитуд и использовать безинерционные (магнитострикционные) преобразования энергии электромагнитного излучения в энергию упругих механических колебаний. - См. Л.Я.Попилов. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л.; Машиностроение. 1971 г.Раздел «Магни-тоимпульсная обработка».
Поскольку вибрационная система работает в импульсном режиме, потребляемая от бортовой сети электроэнергия не превышает 50 Вт, что на порядок меньше по сравнению с прототипом или другими известными конструктивными решениями.
По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
На рис.1 изображен культиватор, вид сбоку.
Рабочий орган культиватора включает стойку 1, в которую вмонтирован (спайкой или электросваркой) участок из материала с высокими магнитострикционными свойствами 2, с внешней стороны которого размещена обмотка 3, подключенная к источнику импульсного тока 4. В нижней части стойки 1 подвижно в горизонтальной плоскости установлена рыхлящая лапа 5, закрепленная посредством штативов 6 и 7. Источник импульсного тока 4 подключен к бортовой сети трактора.
Культиватор работает следующим образом.
При движении трактора с культиватором включается источник импульсного тока 4, вследствие чего в обмотке 3 возникают импульсные электромагнитные волны, которые в участке 2 преобразуются в энергию импульсных механических колебаний и по стойке 1 передаются на рыхлящую лапу 5, контактирующую с обрабатываемой почвой. В качестве магнитострикционного материала можно использовать никель, кобальт, пермендюр и другие, более современные материалы. - См. Попилов Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л.; Машиностроение. 1971 г. С.472.
Предложенное конструктивное решение позволяет более эффективно обрабатывать различные почвы за счет более высоких частот (как правило до 22 кГц) и амплитуд возбуждаемых колебаний.
Важным обстоятельством является и незначительные затраты энергии на питание источника импульсного тока, не превышающие 50 Вт, т.к. режим работы импульсный.