РАБОЧИЙ ОРГАН ДИСКОВОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно к дисковым почвообрабатывающим орудиям.
В боронах, лущильниках и других почвообрабатывающих орудиях используются рабочие органы со сферическими, конусными или гофрированными дисками.
Известен сферический диск (см. пат. РФ пол. модель №2381639, A01B 15/16, A01B 23/06 от 20.02.2010) почвообрабатывающего орудия, имеющий режущую кромку, прорези и отверстия в центральной части для установки и крепления к корпусу подшипника или оси, отличающийся тем, что прорези выполнены в виде криволинейного четырехугольника с радиальными сторонами, выполненными по кривой, например, параболической формы, причем криволинейные радиальные стороны выпуклой стороной ориентированы в направлении вращения диска.
В этих дисках благодаря прорезям в средней части диска уменьшена общая площадь контакта диска с почвой, поэтому удельное давление на почву в этой зоне будет больше, чем без отверстий, что способствует при определенных почвенных условиях выделению смазывающей влаги. Благодаря такому явлению уменьшается трение скольжения и предотвращается налипание почвы на внутреннюю поверхность диска, т.е. происходит самоочистка диска, что приводит к снижению тягового сопротивления (А. Кулен, X. Куепирс. Современная земледельческая механика. М., Агропромиздант, 1986. 350 с). Саблевидная форма сторон прорезей способствует лучшему перерезанию пожнивных остатков, попавших в эти прорези.
Недостатком таких дисков является то, что эффективность таких дисков зависит от площади просечек. Однако попытка увеличения площади просечек приводит к снижению прочности диска, и особенно, в центральной его области.
Известен диск рабочего органа почвообрабатывающего орудия (варианты) (см. пат. РФ пол. мод. №80089, A01B 21/00 от 27.01.2009) (прототип), снабженный подшипниковым узлом со стойкой и диском, снабженным с внутренней стороны по оси симметрии подшипникового узла кольцом, уменьшающимся по толщине от отверстия к периферии и плавно сопрягаемым с внутренней поверхностью диска, образуя с ней заданный криволинейный профиль.
Недостатком такого диска является возможность налипания почвы на его внутреннюю поверхность, что приводит к увеличению тягового сопротивления.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение тягового сопротивления почвы при обработке диском и повышение степени крошения почвы, достигаемого за счет увеличения площади просечек при сохранении прочности диска и уменьшающегося к центру радиуса сферы диска.
Технический результат достигается тем, что в рабочем органе почвообрабатывающего орудия с подшипниковым узлом, стойкой и диском, снабженного с внутренней стороны его поверхности по центру кольцом, уменьшающимся по толщине от центра к периферии и плавно сопрягаемым с внутренней поверхностью диска, диск и кольцо имеют прорези, совпадающие по форме и размерам и образующие сквозное отверстие.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид рабочего органа, на фиг. 2 - кольцо, на фиг. 3 - сечение кольца, на фиг. 4 - диск.
Рабочий орган (фиг. 1) состоит из диска 1, подшипникового узла 2 и сменного кольца 3. Сменное кольцо (фиг. 2) имеет прорези 4, совпадающие с прорезями 5 диска 1 (фиг. 4) но форме и размерам. Накладка такого сменного кольца 3 с прорезями 4 на диск 1 с аналогичными прорезями 5 при их жестком соединении повышает прочность основного диска 1 за счет сменного кольца. А равпопрочность диска 1 достигается увеличением толщины диска по мере приближения к центру, что необходимо по той причине, что изгибающий момент диска увеличивается из-за увеличения плеча изгибающей силы сопротивления почвы диску. Но при этом увеличение толщины диска 1 происходит по кривой с уменьшающимся к центру радиусом, которая обеспечивает сжатие и изгиб почвы, повышающие одновременно и степень крошения почвы.
Работа рабочего органа почвообрабатывающего орудия происходит следующим образом.
Почвообрабатывающие орудие, например борона с дисками 1, установленными на стойках рядами фронтально, перемещается по полю трактором в рабочем режиме почвообработки. Диск 1 при помощи подшипникового узла 2 крепится к стойке, при этом диску придается угол атаки и угол наклона к вертикальной плоскости, установленной под углом атаки. В процессе поступательного движения за счет своего вращения диск 1 подает почву вверх по внутренней сфере, при этом происходит относительное разрыхление почвы по мере ее подъема. Однако при определенной влажности почвы, происходит ее налипание на поверхность диска 1. За счет установки сменного кольца 3 в процессе движения вверх по диску почва получает новую траекторию движению, благодаря которой легче оборачивается и крошится. Благодаря прорезям диска 5 и сменного кольца 4, совпадающие по форме и размерам и образующие сквозное пространство, общая площадь контакта диска с почвой уменьшена. Поэтому удельное давление на почву в этой зоне будет увеличена, что приводит к очищению и предотвращению налипания почвы. Почва и пожнивные остатки, попавшие в прорези 4 и 5, принудительно измельчаются, причем процесс происходит в режиме резания со скольжением, т.е. все это приводит к снижению тягового сопротивления. В процессе обработки почвы на диск 1 действует изгибающий момент, максимальное значение которого приходится па центр диска. Поскольку на диск жестко установлено сменное кольцо 3, уменьшающееся по толщине от цента к периферии, то прочность диска 1 сохраняется при увеличении общей площади прорезей 4 и 5.
Таким образом, предложенный вариант конструкции рабочего органа дискового орудия обеспечивает повышение качества крошения почвы, необходимую прочность диска по всей его поверхности и уменьшении тягового сопротивления, что и обеспечит достижение технического результата.
Полезная модель промышленно применима, и может быть реализовано в условиях завода или другого промышленного предприятия, а также небольших ремонтных мастерских.