РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано в сельском хозяйстве для поверхностной обработки почвы.
Известна полезная модель к патенту RU 68839, включающая С-образные стойки, выполненные из листовой пружинной стали и закрепленные своими верхними концами на поперечных балках рамы, а на нижних концах закреплены диски с возможностью вращения и поводок, соединенный с регулировочной тягой, установленной с возможностью перемещения и фиксации угла атаки дисков. Недостатком данного устройства является сложность крепления С-образной пружинной стойки к поперечным балкам рамы почвообрабатывающего орудия, отсутствие механизма исключающего огрехи.
Известно свидетельство на полезную модель RU 88240, включающее дугообразную стойку из пружинной стали с регулируемым углом атаки и размещением нижней части стойки под углом 30…40 градусов к горизонту, при этом режущий диск выполнен с режущей кромкой переменного расстояния от оси вращения. Недостатком такого устройства является неопределенность положения диска относительно земли и отсутствие механизма, исключающего огрехи.
Известна полезная модель RU 90959, включающая режущий узел дискового почвообрабатывающего орудия с осью вращения стойки, которая пересекает ось вращения диска и смещена от нижней точки диаметра диска на вогнутую поверхность диска таким образом, что проходит через центр тяжести следа оставляемого диском. Однако центра тяжести следа диска - понятие неопределенное, поэтому такое устройство орудия нуждается в совершенствовании.
За прототип принимаем патент США №6158523, кл. 172/574, 2000 г., который содержит U-образные стойки, выполненные из листовой пружинной стали и закрепленные своими верхними концами на поперечных балках рамы, а на нижних концах U-образных стоек закреплены диски с возможностью вращения.
Недостаток данного устройства заключается в том, что у него угол атаки дисков не регулируется, следовательно, такое устройство не может быть приспособлено к полям с различным агрофоном (наличие пожнивных остатков; стерня, трава и др.), различной почве и ее влажности. U-образные стойки не позволяют устанавливать режущий диск в заданном положении, обеспечивающим фиксированное положение вертикальной оси поворота узла режущего, нет механизма исключающего огрехи.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание рабочего органа почвообрабатывающего орудия с фиксированным положением вертикальной оси поворота узла режущего, исключающего огрехи, обладающего возможностью приспосабливаться к различным почвенным условиям, возможностью регулировки угла атаки дисков при переходе с одного поля на другое при упрощении конструкции крепления криволинейной листовой пружинной стойки к поперечной балке рамы и диску почвообрабатывающего орудия.
Технический результат от использования заявляемой полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей в новом универсальном рабочем органе почвообрабатывающего орудия, исключающей огрехи при изменении угла атаки диска, с возможностью использования его как на полях с различным агрофоном для измельчения и заделки в почву пожнивных растительных остатков, так и для преодоления препятствий (каменья, плотная почва, кочки), за счет упругих деформаций пружинной криволинейной листовой стойки, что позволит повысить качество обработки почвы, надежность технологического процесса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 изображен рабочий орган почвообрабатывающего орудия (вид сбоку); На фиг.2 изображен рабочий орган почвообрабатывающего орудия (вид спереди); На фиг.3 изображена схема установки угла атаки диска, исключающая огрехи.
Рабочий орган почвообрабатывающего орудия (фиг 1.2.3) включает листовую пружинную криволинейную стойку 1 (acde) переменного или постоянного сечения, выполненную из листовой пружиной стали с кривизной обращенной в сторону его движения и шарнирно закрепленную на раме. Пружинная криволинейная стойка 1 в верхней части посредством болта 2, шайб 3, 4 и гайки 5 шарнирно крепится к поперечной балке рамы 6 почвообрабатывающего орудия. На верхнем прямолинейном конце ас пружинной криволинейной стойки болтом 7 с гайкой 8 крепится тяга 9 для регулировки угла атаки диска 10. Узел режущий, включающий диск 10 со ступицей 11, имеющий кронштейн 12, соединен с нижним концом пружинной криволинейной стойки на ее прямолинейном участке ed двумя болтами 13 с гайками 14, и установленной под острым углом α к направлению движения диска. Рабочая часть пружинной криволинейной стойки сd, крепится на расстоянии А от оси ступицы 11, а вертикальная ось поворота узла режущего оо расположена на расстоянии В от оси ступицы (фиг.1). Фиксированное положение вертикальной оси поворота узла режущего оо определяется смещением оси ступицы 11 от оси поворота оо (размер В), зависящий от угла наклона диска к вертикали γ, радиуса его сферы R, диаметром D, угла наклона нижней части листовой пружинной стойки к направлению движения. Вертикальная ось поворота узла режущего оо пересекает вогнутую поверхность заглубленного в почву диска в его нижней части на поверхности почвы, что позволяет исключить огрехи при изменении угла атаки дисков, улучшая качество обработки почвы. Размеры А и В подбираются так, чтобы ось поворота пересекала при заглубленном в почву диске 10 на заданную глубину Н, точку К.
Для снижения нагрузок на пружинную криволинейную стойку 1 в зоне ее крепления на болте 2 к раме 6 при качании ее на оси поворота узла режущего оо пружинная криволинейная стойка 1 опирается на подложку 15, имеющую выступ (паз) для ее позиционирования 16.
Подшипниковый узел (ступица) 11 расположен с вогнутой стороны диска, что уменьшает вероятность его встречи с землей и дополнительно дробит комья почвы. Диск установлен под острым углом γ к вертикали (фиг.2).
При изменении угла атаки диска β (фиг.3, 3а) диск 10 поворачиваются без смещения в сторону (влево или вправо) относительно вертикальной оси поворота узла режущего оо (точки К) изменяя величину его захвата (размер обрабатываемой полосы на поверхности почвы от bmin до bmax), зависящий только от диаметра и радиуса сферы диска R. Поскольку диск 10 при таких параметрах оси поворота оо узла режущего в сторону не смещается, то и огрехов при работе рабочего органа почвообрабатывающего орудия не будет.
Рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий рабочую часть пружины cd, работает следующим образом. При переезде с одного поля на другое в зависимости от требуемой глубины обработки почвы и состояния агрофона (наличие растительных остатков, влажности и плотности почвы) устанавливается глубина обработки и угол атаки дисков β. Диск при движении машины самопроизвольно заглубляются на заданную глубину обработки Н за счет установленного угла атаки β.
При движении машины происходит отделение почвенного пласта заданного размера от монолита, сдвигания его в сторону борозды и крошение.
При наезде диска 10 на препятствия (плотная почва, кочка, яма, камень) диск 10 двигается гибко назад, вверх, вниз или в сторону (влево, вправо) за счет пружинных свойств (упругости) криволинейной стойки 1. Такая конструкция снижает ударные нагрузки на подшипниковый узел, при этом диск возвращается в исходное положение, пропуская землю и растительные остатки без забивания. Пружинная криволинейная стойка 1 в таких условиях работает не только как пружина, но и как торсион, а колебания диска 10 снижают тяговое сопротивление рабочего органа, улучшают качество обработки почвы.
Рабочий орган почвообрабатывающего орудия может обрабатывать почву с листовыми пружинными криволинейными стойками как постоянного, так и переменного сечения.
Полезная модель найдет широкое применение в сельскохозяйственном машиностроении, при производстве и эксплуатации почвообрабатывающих орудий, так как пружинная криволинейная стойка 1, жестко закрепленная в нижней части к диску 10 и шарнирно к раме, с кривизной, обращенной в сторону движения, снижает ударные нагрузки на ступицу 11, размещенную на вогнутой стороне диска 10, раму 6, диск 10, заглубленный на заданную глубину Н, а фиксированное положение диска 10 исключает огрехи. Исходя из сказанного, предлагаемый рабочий орган почвообрабатывающего орудия содержит пружинную криволинейную стойку 1, выполненную из листовой пружинной стали и закрепленную верхним концом на поперечной балке рамы 6, а нижним концом соединена она с диском 10, имеющим возможность вращаться. Существенное отличие от аналогов предлагаемого рабочего органа почвообрабатывающего орудия заключается в том, что криволинейная пружинная стойка 1 установлена в верхней части шарнирно на одном болте 2 и соединена для изменения угла атаки β шарнирно с поперечной регулировочной тягой 9. Нижняя часть криволинейной пружинной стойки 1 размещена под острым углом α к горизонту, вертикальная ось поворота узла режущего оо пересекает вогнутую поверхность заглубленного в почву диска в нижней части на поверхности почвы, что позволяет исключить огрехи при изменении угла атаки дисков при работе многорядной почвообрабатывающей машины, улучшая качество обработки почвы.
Криволинейная пружинная стойка 1 при этом работает не только как пружина, но и как торсион, а колебания диска снижают тяговое сопротивление, улучшают качество обработки почвы.