Профилеобразующий каток

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим каткам.
Уровень техники
Известна секция рабочих органов комбинированного гребнеобразователя [патент РФ № 113446 Секция рабочих органов комбинированного гребнеобразователя. Опубл. 20.02.2012 г., бюл. № 5], содержащая раму, на которой последовательно закреплены рыхлитель и гребнеобразующие рабочие органы, выполненные в виде двух сферических дисков, обращенных вогнутостью в сторону продольной оси симметрии секции рабочих органов, позади сферических дисков расположен симметричный профилирующий каток, который закреплен шарнирно на подпружиненных продольных брусьях, смонтированных на понизителях в конце рамы секции, рыхлитель выполнен в виде плоскорежущей лапы, причем над передней кромкой ее по всей ширине с интервалом относительно друг друга устанавливаются диски-деформаторы, которые крепятся к раме шарнирно на подпружиненных поводках.
Недостатком известного устройства является недостаточное уплотнение центральной части гребня почвы в зоне расположения семян.
Известен каток-гребнеобразователь [патент РФ № 90648 Каток-гребнеобразователь. Опубл. 20.01.2010 г., бюл. № 2], включающий составную раму, ось и свободно установленные на ней сферические диски с расположенными между ними кольцами, рама катка выполнена с возможностью изменения угла установки боковых балок вместе со сферическими дисками к направлению движения и фиксации в заданном положении, по продольной оси симметрии катка на раме установлена П-образная балка с направляющей втулкой, под П-образной балкой установлена штанга с пружиной, причем штанга снабжена регулировочной гайкой.
Недостатком описанного устройства является низкое качество работы катка в следствии непостоянства высоты формируемого гребня почвы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству и принятым за прототип является каток гребнеобразователь [патент РФ № 2487515 Каток-гребнеобразователь. Опубл. 20.07.2013 г., бюл. № 20], включающий раму, ось и сферические диски, установленные на полуосях с возможностями их перемещения в вертикальной плоскости и фиксирования в заданном положении, причем рама катка выполнена составной с возможностью изменения угла установки боковых балок вместе со сферическими дисками к направлению движения и фиксации в заданном положении, между сферическими дисками по оси симметрии катка установлен с возможностью свободного вращения прикатывающий диск с установленным на его внешней кромке кольцом, по окружности прикатывающего диска на равном расстоянии от его наружной кромки с одинаковым угловым шагом выполнены отверстия, в которых с возможностью перемещения в радиальном направлении прикатывающего диска установлены упругие подпружиненные прутки, а прикатывающий диск установлен с возможностью изменения его положения вместе с осью в горизонтальной плоскости и фиксирования в требуемом положении.
Недостатком известного устройства является неспособность варьировать оказываемое катком на гребень усилие в зависимости от изменяющихся почвенных условий (влажность, плотность), что приведет к неравномерному уплотнению гребня по длине и негативно отразится на равномерности прорастания семя.
Раскрытие изобретения
Цель полезной модели - улучшение качества формирования гребня почвы, условий прорастания и развития семян.
Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения сферические диски установлены на осях, оси закреплены на вертикальных валах, валы шарнирно закреплены на раме, таким образом сферические диски имеют возможность симметричного поворота в горизонтальной плоскости, для симметричного поворота обоих дисков на валах закреплены разнонаправленные рычаги, соединенные между собой тягой, изменение степени уплотнения почвы осуществляется пружиной, один конец которой соединен с тягой, а второй через натяжной болт - с рамой, такая конструкция позволяет изменять угол установки дисков в зависимости от почвенных условий, уплотнение центральной части гребня между сферическими дисками осуществляет гладкий прикатывающий ролик, имеющий возможность перемещения и фиксирования в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Таким образом, в процессе движения почва на разных участках оказывает различное давление на выпуклую поверхность сферических дисков, заставляя их изменять угол атаки, тем самым изменяется объем почвы, подаваемый в зону уплотнения гладкого прикатывающего ролика, что ведет к изменению степени сжатия гребня и более равномерному уплотнению в независимости от постоянно изменяющихся почвенных условий.
Описание чертежей
На фиг. 1 изображен общий вид профилирующего катка, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - вид слева.
Осуществление изобретения
Устройство содержит сварную раму, состоящую из продольных (1) и поперечных балок (2). На продольных балках (1) с помощью болтов закреплены корпуса (3) с запрессованными в них радиально-упорными подшипниками, в подшипники установлены валы (4), на нижних концах которых закреплены оси (5). На осях установлены ступицы (6) с закрепленными на них сферическими дисками (7). Сферические диски установлены выпуклостью к оси симметрии катка и имеют возможность изменять угол относительно направления движения (угол атаки) посредством поворота совместно с валом (4), для симметричного изменения угла направления движения обоих дисков на верхних концах валов посредством шпонки закреплены рычаги (8), которые через шарнирное соединение передают усилие, создаваемое дисками при движение на тягу (9). Уплотнение центральной части гребня осуществляется прикатывающим роликом (10), закрепленным на раме посредством установки поводка (11) в кронштейн (12), который позволяет фиксировать положение ролика в вертикальной и горизонтальной плоскостях с помощью болтов (13, 14). Угол по направлению движения сферических дисков во время работы регулируется пружиной (15), один конец которой закреплен на тяге, а второй через регулировочный болт (16) - к поперечной балке, ограничение угла поворота производится с помощью регулировочных болтов (17, 18), расположенных на пластине (19), закрепленной на продольной балке. Агрегатирование катка с требуемой машиной осуществляется при помощи кронштейнов (20).
Профилеобразующий каток работает следующим образом: предварительно при помощи регулировочных болтов (17, 18) устанавливают пределы, в которых может изменяться угол атаки сферических дисков в зависимости от почвенных условий, также натяжным болтом (16) устанавливают необходимое усилие растяжения пружины (15) для создания оптимальной плотности почвы. Затем, используя регулировочный болт (13), фиксируют прикатывающий ролик (10) в вертикальной плоскости таким образом, чтобы получить требуемую высоту гребня. Фиксирование прикатывающего ролика (10) в горизонтальной плоскости осуществляется болтом (14), что позволяет добиться более качественного уплотнения гребня.
При движении профилеобразующего катка по предварительно обработанной почве сферические диски (7), установленные выпуклой стороной к оси симметрии катка, перекатываясь, одновременно сгребают почву в гребень и уплотняют его с боковых сторон. Прикатывающий ролик (10), свободно вращающийся на оси, уплотняет центральную часть гребня в зоне расположения семян. Поскольку почвенные условия даже в пределах одного участка могут существенно различаться, то для создания оптимальной плотности на всем протяжении гребня возникает необходимость варьирования давления катка на почву. Варьирование давления в конкретной точке происходит за счет того, что почва при движении катка оказывает давление на выпуклую поверхность сферических дисков (7), величина этого давления зависит от почвенных условий (влажности, плотности), таким образом угол атаки дисков будет изменяться за счет их проворачивания совместно с валом (4) и растягивания пружины (15) с помощью рычагов (8) и тяги (9). Вследствие этого образуется гребень почвы с оптимальной плотностью в центральной его части в зоне расположения семян, это ускоряет процесс прорастания семян и способствует увеличению урожайности возделываемых культур.