РОТОР ФРЕЗЫ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ
CUTTER ROTOR WITH VERTICAL AXIS OF ROTATION

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим фрезам с вертикальной осью вращения.
Известны ротационные почвообрабатывающие фрезы у которых ножи (активные рабочие органы) крепятся жестко к фланцу с помощью двух болтов: (авторское свидетельство SU №1604180 А1, кл. А01В 49/02, 1982); (патент на изобретение RU №2606287 С1, кл. А01В 39/16, 2017).
Недостатком данного технического решения является жесткое крепление стойки ножа к фланцу ротора, что способствует относительно большим затратам энергии на обработку почвы и вызывает разброс ее по сторонам, т.е. страдает качество обработки почвы.
Наиболее близким прототипом к заявленному изобретению относится фреза с вертикальной осью вращения (патент на полезную модель RU №194578 U1, кл. А01В 33/06; А01В 33/106, 2019), у которой жестко закрепленные стойки ножей повернуты на угол 15°…18° по ходу вращения.
При таком угле установки ножа несколько снижается действие сил реакции почвы на рабочие поверхности стойки ножа, а так же уменьшается изгибающий момент, действующий на стойку ножа. Но даже при таком оптимальном угле крепления стойки ножа вектор скорости резания не совпадает по направлению с вектором окружной скорости вращения ротора. А это приводит не к резанию почвы, а к ее смятию, что требует повышенных затрат энергии на обработку почвы.
Такое техническое решение обеспечивает уменьшение энергозатрат на обработку почвы, увеличение производительности труда.
Техническим результатом изобретения является уменьшение энергозатрат на обработку почвы, улучшение качества обработки почвы и увеличение производительности данной операции.
Технический результат достигается за счет того, ротор фрезы включает устройство крепления рабочих органов к фланцу, состоящее из двух шарниров: неподвижного цилиндрического и подвижного, причем рабочий орган может самоустанавливаться в процессе работы за счет поворота на угол 30°-34° относительно неподвижного шарнира.
В предлагаемом изобретении стойка ножа под действием сил реакции почвы самоустанавливается (поворачивается) относительно вертикальной оси выбирая траекторию движения с наименьшим сопротивлением. Таким образом, именно совокупность признаков изобретения, отличающих его от прототипа, обеспечивает достижение технического результата: уменьшение энергозатрат на обработку почвы, улучшение качества обработки почвы и увеличение производительности данной операции.
Следовательно, отличительные признаки изобретения по сравнению с прототипом соответствуют критерию «существенные отличия».
Поскольку в других технических решениях совокупность отличительных признаков изобретения не обнаружено, то оно соответствует критерию «новизна».
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен ротор в сборе вид сверху и сбоку; на фиг. 2 указаны пределы угла поворота рабочего органа в процессе работы относительно неподвижного цилиндрического шарнира.
Ротор фрезы с вертикальной осью вращения содержит фланец 1, который крепится к валу вращения 7, на фланце 1 выполнено отверстие 2 для крепления неподвижного цилиндрического шарнира 4, паз 3 для крепления подвижного щарнира 5, рабочий орган 6 крепится к фланцу 1 с помощью шарниров 4 и 5.
Ротационное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. При перемещении орудия вдоль обрабатываемого участка ротор вместе с ножами начинает углубление на заданный размер, а нож при этом начинает поворачиваться за счет силы трения на угол 15°…17° по ходу движения. При установившемся режиме работы, угол отклонения стойки ножа постоянно меняется (самоустанавливается) в пределах 30…34°: его величина определяется силами реакции почвы с внешней и внутренней стороны боковых поверхностей стойки ножа. Нож при этом испытывает наименьшее сопротивление за счет того, что направление плоскости стойки ножа стремится совпасть с направлением вектора скорости резания.
Источники информации
1. Авторское свидетельство SU №1604180 А1, кл. А01В 49/02, 1982).
2. Патент на изобретение RU №2606287 С1, кл. А01В 39/16, 2017.
3. Патент на полезную модель RU №194578 U1, кл. А01В 33/06; А01В 33/106, 2019.