РАБОЧИЙ ОРГАН КУЛЬТИВАТОРА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для обработки почвы, например культиваторам.
Известный культиватор включающий стойку с закрепленной на ней посредством упругих связей рыхлящей лапой. В известном культиваторе вихрящая лапа вибрируется в результате непрерывного сопротивления почвы по ширине захвата лапы - см. авт. свид. СССР №492248, м. кл. А01В 39/22, 1974.
Однако снижение тягового сопротивления в результате вибрации лапы незначительно, а регулирование параметров вибрации не может производиться.
Известно изобретение - см. авт. свид. СССР №5453147, кл. А01В 35/28, 1970 в котором рабочий орган культиватора включает стойку с подвижно закрепленной на ней рыхлящей лапой и ее вибропривод. Однако механический вибропривод не позволяет получить частоту колебаний более 25 Гц, что не обеспечивает качественную обработку почвы зачастую имеющую различные физико-механические характеристики.
В качестве прототипа нами выбран патент - см. авт. свид. СССР №1021345 кл. А01В 11/00 «Рабочий орган культиватора» выдан 07.06.1983 г. бюл. №21. Который в свою очередь является усовершенствованием авт. свид. СССР №912082.
Известное изобретение, как показал многолетний опыт его эксплуатации, показало высокую эффективность в работе, однако возможности заложенные в его конструкцию позволяют существенно повысить его технические характеристики.
Рабочий орган предлагаемого культиватора содержит трубопровод подачи сжатого воздуха и имеет теплообменник, установленный на коллекторе выхлопных газов двигателя трактора. Необходимость непрерывной работы компрессора приводит к значительным энергозатратам, кроме того на некоторых типах тракторов они (компрессоры) не устанавливаются.
Техническим решением задачи является повышение эффективности работы культиватора, повышение качества обработки почвы за счет расширения верхней границы частоты и амплитуды возбуждаемых колебаний при существенном снижении энергозатрат на питание вибросистемы культиваторной лапы.
Поставленная задача достигается тем, что рабочий орган культиватора, включающий стойку с подвижно закрепленной на ней рыхлящей лапой и ее вибропривод питаемый от сжатого воздуха через теплообменник, установленный на коллекторе выхлопных газов двигателя трактора, отличается тем, что вход теплообменника соединен с коллектором выхлопных газов.
Новизна предложенного технического решения состоит в следующем. Первое - для работы вибропривода не требуется компрессор, что исключает серьезные энергозатраты на рыхление почвы, кроме того, как известно, далеко не каждый трактор снабжен (оборудован) компрессором. Второе - предложено осуществлять работу вибратора от выходящих (отработанных) газов трактора. Действительно скорость исходящих газов зависит от температуры:
K
где V - критическая скорость истечения газов из сопла вибропривода, м/с;
R - универсальная газовая постоянная в системе СИ λ≈300;
Т - температура выходящих газов из коллектора двигателя, порядка 900-1100°К для газовых двигателей и т.д.
См. Николаенко А.В. Теория, конструирование и расчет автотракторных двигателей, М., «Колос», 1984 г.
В свою очередь повышение температуры выходящей струи газа в виброприводе приводит к существенному увеличению частоты и амплитуды колебаний вибропривода, а следовательно и культиваторной лапы в соответствии с известными соотношениями
ц
где F - центробежная сила создаваемая вращающимся ферромагнитным шариком в обойме вибропривода, Дж;
ш
V - линейная скорость движения шарика, м/с.
На рис.1 показан предлагаемый рабочий орган культиватора, вид сбоку;
на рис.2 - вибропривод; на рис.3 - теплообменник, установленный на коллекторе выхлопных газов двигателя трактора, вход теплообменника соединен с коллектором выхлопных газов, а выход подключается к виброприводу.
Рабочий орган культиватора состоит из стойки 1, закрепленную на ней посредством штифтов 2 и 3 лапу 4, виброприводом, выполненным в виде пустотелого цилиндра 6 с размещенным внутри него соплом 7 и шариком 8. подача воздуха к соплу 7 осуществляется по трубопроводу 9, имеющему теплообменник 10, установленном на коллекторе выхлопных газов 11 двигателя трактора (не показан).
При движении трактора с культиватором выходящая струя газа из трубопровода 9, проходит в теплообменнике 10 сохраняя высокую температуру и поступает в сопло 7. Под действием выхлопных газов шарик 8 начинает перекатываться по внутренней стенке полого цилиндра 6. Благодаря этому частота возбуждаемых колебаний будет значительно выше, чем в известном устройстве, что приведет к колебаниям лапы с более высокой частотой и амплитудой, благодаря чему тяговое сопротивление снизится и увеличится крошение почвы.
Применение предлагаемого рабочего органа снижает затраты горючего при культивации, повышает качество обработки почвы, что в конечном итоге, способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур.