СТРАХОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО РОТОРА ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ФРЕЗЫ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к почвообрабатывающим фрезам с вертикальной (крутонаклонной) осью вращения.
Известна фреза для обработки почвы [Авторское свидетельство РФ патент №182031, МПК кл. А01В 61/04, 2018], страховочное устройство которой позволяет смещать рабочий орган только в одну из сторон при встрече с препятствием.
Недостатком конструкции является сложность устройства страховочного механизма и низкое качество работы из-за повреждения корней рабочим органом при невозможности его отклонений в других направлениях, кроме радиального. При этом нарушается прямолинейность поступательного движения агрегата и сохраняется вероятность поломки.
Наиболее близким аналогом к заявляемому является страховочное устройство ротора почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения [Авторское свидетельство RU патент №187454, МПК кл. А01В 33/06, А01В 61/04, 2019], включающее страховочный механизм, закрепленный к держателю ротора, изготовленный из профильной трубы и выполненный в виде винтовой пружины, один конец которой закреплен неподвижно на фланце, а другой подвижный конец через стойку рабочего органа соединен с цилиндрическим шарниром.
Недостатком данной конструкции является недостаточное качество работы при невысокой технической надежности. При случайном наезде рабочего органа на препятствие (камень, толстый корень культурного растения) на рабочий орган почвообрабатывающей фрезы воздействует резко возросшая сила сопротивления. При этом вектор силы сопротивления с наибольшей вероятностью направлен не в радиальном относительно ротора направлении, а в тангенциальном или близком к тангенциальному. При таком воздействии, с одной стороны, радиальная проекция силы сопротивления имеет небольшую величину, а с другой стороны, в страховочном механизме прототипа возникает значительная сила трения суммирующаяся с силой сопротивления сжатию пружины, и препятствующая радиальному направлению перемещения рабочего органа в пазу профильной трубы для обхода препятствия сбоку. В результате весь ротор либо отбрасывается в сторону от препятствия, либо возможна вероятность поломки ножей. При этом повреждаются корни культурных растений.
В случае возможности обхода препятствий, в основном толстых корней культурных растений, только сверху, конструкция страховочного устройства прототипа вообще не срабатывает, ротор выбрасывается вверх, качество работы снижается, корни культурных растений повреждаются и возможна поломка механизма.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества работы при увеличении технической надежности и снижении энергоемкости.
Технический результат достигается за счет того, что шарнир представляет собой шарнирный подшипник, а пружинный механизм состоит из четырех криволинейных пластин из пружинной стали, расположенных сверху и снизу профильной трубы на ребро, по краям шарнирного подшипника напротив друг друга попарно, одна пара перпендикулярно другой на виде сверху, прикрученных в своем расширенном и повернутом вокруг продольной оси на 90 градусов основании парами винтов к профильной трубе.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявляемого страховочного устройства ротора почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения новых свойств, отличных от прототипа.
Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».
На фиг. 1 изображена схема страховочного устройства ротора почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения, вид сзади, на фиг. 2 - то же, вид сверху.
Страховочное устройство ротора почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения, включающее закрепленную к держателю ротора 1 профильную трубу 2, пружинный механизм и шарнир, причем шарнир представляет собой шарнирный подшипник 5, а пружинный механизм состоит из четырех криволинейных пластин 3, 8, 9, 13 из пружинной стали, расположенных сверху и снизу профильной трубы на ребро, по краям шарнирного подшипника напротив друг друга попарно, одна пара перпендикулярно другой на виде сверху, прикрученных в своем расширенном и повернутом вокруг продольной оси на 90 градусов основании парами винтов 6, 7, 10, 14 к профильной трубе 2.
Работа страховочного устройства ротора почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения осуществляется следующим образом.
При движении рабочего органа почвообрабатывающей фрезы в почве, его стойка 4, закрепленная в шарнирном подшипнике 5, удерживается в перпендикулярном продольной оси профильной трубы 2 положении четырьмя пластинами 3, 8, 9, 13 из пружинной стали.
Под воздействием переменного сопротивления почвы и упругих сил пластин 3, 8, 9, 13 из пружинной стали происходят малые угловые колебания стойки 4 рабочего органа, закрепленной в шарнирном подшипнике 5, снижающие энергоемкость обработки почвы.
При случайном наезде рабочего органа на препятствие (камень 11, толстый корень культурного растения 12), при воздействии возросшей силы сопротивления, стойка 4 рабочего органа преодолевает сопротивление пластин 3, 8, 9, 13 и отклоняется от исходного положения вместе с внутренним кольцом шарнирного подшипника 5 на угол и в направлении, необходимыми для обхода препятствия рабочим органом сбоку, сверху или по другой траектории наименьшего сопротивления.
Таким образом, заявленная конструкция позволяет повысить качество работы за счет снижения повреждений корней культурных растений, повысить техническую надежность за счет снижения вероятности поломки рабочего органа и снизить энергоемкость обработки почвы за счет малых колебаний рабочего органа под действием переменной силы сопротивления почвы.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство РФ патент №182031, МПК кл. А01В 61/04, 2018.
2. Авторское свидетельство RU патент №187454, МПК кл. А01В 33/06, А01В 61/04, 2019.