ВИБРАЦИОННАЯ БОРОНА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к боронам с рабочими органами, совершающими возвратно-поступательное движение.
Известна вибрационная борона [Авторское свидетельство SU патент №1387884, МПК кл. А01В 19/06, 1988], содержащая установленные на раме кривошипно-шатунный механизм и шарнирно смонтированные двуплечие рычаги, плечи которых шарнирно связаны с поперечными зубовыми брусьями, а шатуны выполнены в виде гибких связей, одна из которых шарнирно соединена с одним из плеч двуплечего рычага.
Недостатком указанной вибрационной бороны является высокая энергоемкость и низкая техническая надежность, отсутствие универсальности.
Наиболее близким аналогом к заявляемому является почвообрабатывающее орудие для склоновых земель [Авторское свидетельство SU патент №2715621, МПК кл. А01В 25/00, А01В 33/02, А01В 13/16, 2020], включающее раму, на которой закреплен гидромотор, приводящий в движение ведущий и ведомый валы с установленными на них равноудаленно относительно друг друга ведущими и ведомыми звездочками одинакового размера посредством бесконечного цепочно-планчатого полотна, к звеньям цепей которого закреплены планки с парами зубьев, расположенные по диагонали относительно хода орудия, механизм натяжения цепей со звездочками.
Недостатком указанного почвообрабатывающего орудия является высокая энергоемкость, недостаточная техническая надежность при работе на засоренных камнями почвах, отсутствие универсальности и недостаточное качество работы.
Схема попарного расположения зубьев на планках, размещенных у прототипа в три ряда, не обеспечивает одинакового расстояния между следами всех соседних зубьев. Средние линии следов двух зубьев на каждой планке совпадают, а траектории их абсолютного движения сдвинуты по фазе и периодически пересекаются. Такая схема следов зубьев в почве приводит к лишним энергозатратам.
Многорядная схема расположения зубьев создает вероятность забивания зубового поля камнями, растительными и пожнивными остатками, повышает вероятность деформации зубьев и спадания цепей со звездочек.
Однотипность жестких зубьев сужает диапазон внешних условий использования указанного почвообрабатывающего орудия, снижает его универсальность. При движении агрегата с почвообрабатывающим орудием поперек уклона поля, следы зубьев в почве образуются под углом к направлению уклона, что снижает качество работы.
Техническим результатом полезной модели является снижение энергоемкости при повышении эксплуатационной надежности и универсальности.
Технический результат достигается за счет того, что на бесконечном цепочно-планчатом полотне имеется один ряд планок, каждая с одним зубом, зубья одной ветви цепочно-планчатого полотна изготовлены из пружинной стали, а жесткие зубья противоположной ветви - из стали 45 с конусной заточкой, зубья расположены вертикально вниз, в одну линию, перпендикулярную к продольной оси рамы, на одинаковом расстоянии друг от друга, привод цепочно-планчатого полотна осуществляется от механизма качающейся шайбы, приводимого в движение гидромотором, кривошип выходного вала механизма качающейся шайбы шарнирно прикреплен к планке верхней ветви цепочно-планчатого полотна, ход конца кривошипа механизма качающейся шайбы из одного крайнего положения в другое равен половине расстояния между планками цепочно-планчатого полотна.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявляемой вибрационной бороны новых свойств, отличных от прототипа.
Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».
На фиг. 1 изображена схема вибрационной бороны, вид сверху, на фиг. 2 - то же, вид сзади.
Вибрационная борона, включающая раму 1, на которой закреплен гидромотор 7, приводящий в движение ведущий 3 и ведомый 11 валы с установленными на них равноудаленно относительно друг друга ведущими 4 и ведомыми 10 звездочками одинакового размера посредством бесконечного цепочно-планчатого полотна, к звеньям цепей 2, 5 которого закреплены планки 6 с парами зубьев, расположенные по диагонали относительно хода орудия, механизм натяжения цепей 14 со звездочками, причем на бесконечном цепочно-планчатом полотне имеется один ряд планок 6, каждая с одним зубом; зубья 12 одной ветви цепочно-планчатого полотна изготовлены из пружинной стали, а жесткие зубья 15 противоположной ветви - из стали 45 с конусной заточкой, зубья расположены вертикально вниз, в одну линию, перпендикулярную к продольной оси рамы, на одинаковом расстоянии друг от друга, привод цепочно-планчатого полотна осуществляется от механизма качающейся шайбы 8, приводимого в движение гидромотором 7, кривошип 9 выходного вала механизма качающейся шайбы 8 шарнирно прикреплен к планке верхней ветви цепочно-планчатого полотна, ход конца кривошипа 9 механизма качающейся шайбы из одного крайнего положения в другое равен половине расстояния между планками 6 цепочно-планчатого полотна.
Работа вибрационной бороны осуществляется следующим образом.
Перед работой отсоединяют шарнир кривошипа механизма качающейся шайбы 8 от планки 6 цепочно-планчатого полотна. Прокручивают цепочно-планчатое полотно в такое положение, чтобы на нижней ветви, в рабочем положении были зубья одного типа. Например, для разрыхления глыбистой почвы внизу должны располагаться жесткие зубья 15, а для разрушения почвенной корки, боронования всходов зерновых, многолетних трав весной или при работе на засоренных камнями почвах цепочно-планчатое полотно устанавливают вниз зубьями 12 из пружинной стали. Затем присоединяют шарнир кривошипа 9 механизма качающейся шайбы 8 к совместившейся с ним планке цепочно-планчатого полотна.
При движении агрегата гидромотор 7 вращает входной вал механизма качающейся шайбы 8. Конец кривошипа 9 выходного вала механизма качающейся шайбы совершает возвратно-поступательные движения, увлекая в такое же движение прикрепленное к нему цепочно-планчатое полотно с зубьями. Зубья нижней ветви цепочно-планчатого полотна участвуют одновременно в относительном поперечном и переносном поступательном движениях и рыхлят почву. Абсолютная траектория 13 движения зубьев в почве будет иметь вид, показанный на фиг. 1. При этом величина силы сопротивления почвы зубу Rx, фиг. 1, будет меньше ее абсолютного сопротивления R, что снизит тяговое сопротивление агрегата. Расстояние а между следами соседних зубьев в почве будет одинаковым.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Расположение зубьев вибрационной бороны в один ряд позволяет снизить забиваемость зубового поля растительными остатками и камнями, что повышает эксплуатационную надежность.
Возвратно-поступательное движение зубового полотна, с одним зубом на каждой планке 6, в поперечном направлении позволяет исключить пересечение траекторий 13 их движения в почве, обеспечить одинаковое расстояние между следами соседних пальцев в почве, снизить тяговое сопротивление вибрационной бороны.
Механизм качающейся шайбы 8, использующийся в приводе зубового полотна, позволяет сгладить ускорения, снизить силы инерции и тем самым снизить энергоемкость.
Наличие жестких 15 и пружинных 12 зубьев позволяет повысить универсальность и эксплуатационную надежность при работе в различных условиях.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство SU патент №1387884, МПК кл. А01В 19/06, 1988.
2. Авторское свидетельство SU патент №2715621, МПК кл. А01В 25/00, А01В 33/02, А01В 13/16, 2020.