ВЫКОПОЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к технике для выкопки посадочного материала в питомниках.
Известна выкопочная машина, содержащая раму и шарнирно соединенные с ней два рабочих органа в виде ковшей, при этом задняя стенка каждого ковша выполнена с отверстием, и стенки ковшей имеют внешнюю заточку (патент RU 56112 U1; МПК А01С 11/00; опубл. 10.09.2006, бюл. №25). Однако у этой машины получается недостаточный по качеству срез почвенного пласта вследствие разрыва, а не срезания корней посадочного материала, и их разрушения.
Известна выкопочная машина, содержащая раму с установленными на ней выкопочной скобой с подкапывающим лемехом и опорными колесами, сепарирующее устройство, выполненное в виде установленных с зазором упругих планок, передний конец каждой из которых соединен с лемехом, а задний - с коленчатым валом, имеющим механизм привода, при этом передний конец каждой упругой планки шарнирно соединен с лемехом, а задний - с коленчатым валом посредством последовательно расположенных подвески, пружины и регулируемого по длине толкателя, а каждая подвеска установлена на раме шарнирно (Патент SU 1664147А1; МПК А01С 11/00; опубл. 23.07.1991, бюл. №27).
Недостаток известной выкопочной машины состоит в низкой надежности выполнения технологического процесса выкопки посадочного материала из-за того, что коленчатый вал и детали механизма привода расположены в зоне подкапываемого пласта почвы и подвержены интенсивному износу.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является выкопочная машина, содержащая раму, подкапывающую скобу с лемехом, с задней стороны которого смонтированы удлинители и расположенный под ними вал с пластинами и привод, при этом на валу установлены кронштейны с роликами для взаимодействия последних с удлинителями, а пластины выступают за удлинители не менее чем на половину своей длины (Патент SU 1727623 А1; МПК А01С 11/04; опубл. 23.04.1992, бюл. №15).
Недостаток прототипа заключается в недостаточно эффективном крошении подкапывающего почвенного пласта и в низкой надежности выполнения технологического процесса выкопки посадочного материала в питомниках из-за интенсивного абразивного износа трущихся между собой поверхностей шатуна, коромысла и удлинителей в подшипниках, которые имеют контактное воздействие с почвой в зоне выкопки корней посадочного материала.
В основу заявляемой полезной модели поставлена задача снижения тягового сопротивления при крошении почвенного пласта за счет создания амплитудно-частотного воздействия подкапывающей скобы на обрабатываемый почвенный пласт, а также образования равномерного распределения давления на почвенный пласт в процессе его крошения в горизонтальной плоскости за счет режущей кромки ножей, выполненной по логарифмической кривой, а также удлинителей, имеющих рабочую поверхность, выполненную по логарифмической спирали.
Технический результат полезной модели - снижение тягового сопротивления при крошении почвенного пласта.
Указанный технический результат достигается тем, что в выкопочной машине, содержащей раму, подкапывающую скобу с лемехом, с задней стороны которого смонтированы удлинители, привод, эксцентрик и шатуны, согласно полезной модели на лемехе жестко закреплены три сменных ножа, режущая кромка которых в горизонтальной плоскости выполнена по логарифмической кривой, а удлинители имеют рабочую поверхность, выполненную по логарифмической спирали, при этом подкапывающая скоба, имеющая два шарнирных крепления с рамой, в верхней зоне соединена с шатунами посредством шарниров.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Режущая кромка сменных ножей в горизонтальной плоскости выполнена по логарифмической кривой, что позволяет равномерно распределять давление на почвенный пласт в процессе его крошения в горизонтальной плоскости с сохранением постоянства оптимального значения коэффициента трения скольжения почвы о поверхность режущей кромки в диапазоне от 0,25 до 0,9, который дает возможность снижать лобовое тяговое сопротивление выкопочной машины.
Удлинители имеют рабочую поверхность, выполненную по логарифмической спирали, что обеспечивает быстрый сход с рабочей поверхности массы почвенного пласта с корневой системой посадочного материала без сгруживания за счет обеспечения минимального значения коэффициента трения скольжения, который также находится в диапазоне от 0,25 до 0,9, обеспечивая тем самым дополнительное снижение тягового сопротивления.
Подкапывающая скоба также снижает тяговое сопротивление за счет расположенных в верхней зоне двух шарнирных креплений с рамой, которые не контактируют с обрабатываемым почвенным пластом.
Соединение подкапывающей скобы с шатунами посредством шарниров обеспечивает интенсивное разрушение почвенного пласта и сепарацию почвенных частиц при их отделении от корневой системы посадочного материала за счет возникающих виброколебаний всей подкапывающей скобы, что также обеспечивает снижение тягового сопротивления.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид выкопочной машины, вид спереди. На фиг. 2 - то же, вид сбоку.
Выкопочная машина содержит (фиг. 1) раму 1, подкапывающую скобу 2 с лемехом 3, с задней стороны которого смонтированы (фиг. 2) удлинители 4, привод 5, эксцентрик 6 и шатуны 7. На лемехе 3 (фиг. 1) жестко закреплены три сменных ножа 8, режущая кромка 9 которых в горизонтальной плоскости выполнена по логарифмической кривой, а удлинители 4 (фиг. 2) имеют рабочую поверхность 10, выполненную по логарифмической спирали. Подкапывающая скоба 2 (фиг. 1), имеющая два шарнирных крепления 11 с рамой 1, в верхней зоне соединена с шатунами 7 посредством шарниров 12.
Выкопочная машина работает следующим образом. Включается привод 5, который создает посредством эксцентриков 6 и шатунов 7 виброколебательное движение подкапывающей скобы 2, имеющей два шарнирных крепления 11 с рамой 1 в верхней зоне и соединенной с шатунами 7 посредством шарниров 12. В результате виброколебаний лемех 3, на котором жестко закреплены три сменных ножа 8, режущая кромка 9 которых в горизонтальной плоскости выполнена по логарифмической кривой, начинает подрезать почвенный пласт и интенсивно его крошить. При этом возникает равномерное распределение давления на почвенный пласт в процессе его крошения в горизонтальной плоскости с сохранением постоянства оптимального значения коэффициента трения почвы в диапазоне от 0,25 до 0,9, и тем самым снижая тяговое сопротивление выкопочной машины и повышая качество крошения почвенного пласта. Далее происходит перемещение почвенного пласта к удлинителям 4, имеющим рабочую поверхность 10, выполненную по логарифмической спирали, где происходит частичное разрушение, сепарация с ослабеванием связей корневой системы посадочного материала с почвой и ее быстрого перемещения на дно борозды за счет обеспечения минимального трения скольжения о рабочую поверхность удлинителей 4.
Износ трущихся шарнирных креплений 11, шатунов 7 и шарниров 12 будет минимальным, так как они расположены над поверхностью обрабатываемого почвенного пласта.
Использование предложенной выкопочной машины снизит тяговое сопротивление при крошении почвенного пласта.