РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ
WORKING TOOL OF TILLER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям орудий для поверхностной обработки почвы.
Известна культиваторная лапа, содержащая стойку, право- и левосторонние горизонтальные крылья, образованные деформацией в зеркальном отражении пары полос из конструкционной стали с напыленным (наплавленным) износостойким материалом и с заточенными на фронтальных частях односторонними режущими кромками по линиям сгиба, ориентированным под острым углом к режущей кромке, и сопряженные с ними установленные друг за другом вертикальные лезвия, режущие кромки которых наклонены к продольному направлению под острым углом [RU 2295214 А01В 35/20, А01В 39/20. Культиваторная лапа - аналог].
Недостатком данной культиваторной лапы является низкая техническая надежность, связанная с недостаточной жесткостью конструкции, тенденция к выглублению, обусловленная тупым углом вхождения вертикальных лезвий в почву, и значительный продольный размер, который приводит к существенным колебаниям глубины хода задней части рабочего органа при незначительных угловых колебаниях стойки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является культиваторная лапа, состоящая из двух режущих частей, одна из которых смещена вперед по отношению к другой, причем обе содержат вертикальное и горизонтальное лезвия, образованные деформацией в зеркальном отражении по линиям сгиба пары полос из конструкционной стали, с заточенными на фронтальных частях режущими кромками (следует из рисунка к патенту) [SU 51466. Культиваторная лапа - прототип].
Недостатком данной культиваторной лапы также является тенденция к выглублению, обусловленная тупым углом вхождения в почву, и хоть и меньший, чем у аналога, но все же значительный продольный размер, приводящий к существенным колебаниям глубины хода задней части рабочего органа. Причем в данной конструкции продольный размер может быть уменьшен или за счет сокращения ширины захвата, или путем увеличения угла между почвой и режущими кромками вертикальных лезвий, что в обоих случаях приведет к снижению эффективности работы культиваторной лапы.
Задачей предлагаемого изобретения является снижение тенденции к выглублению рабочего органа почвообрабатывающего орудия и уменьшение его продольного размера при сокращении вероятности забивания мортмассой и растительными остатками.
Поставленная задача достигается тем, что у рабочего органа почвообрабатывающего орудия, состоящего из двух смещенных относительно друг друга в горизонтальном направлении частей, содержащих вертикальное и горизонтальное лезвия, образованные деформацией в зеркальном отражении полос из конструкционной стали по линиям сгиба, угол между линией сгиба и тыльной гранью вертикального лезвия каждой части рабочего органа определяется из зависимости
max
min
(где a и a - соответственно максимальная и минимальная предполагаемые глубины обработки почвы, м), а фронтальная часть каждого горизонтального лезвия срезана от фронтальной точки линии сгиба под углом γ=30° к линии сгиба. В то же время на каждом вертикальном лезвии выполнен вырез, образованный пересечением двух срезов по прямым линиям, причем нижняя прямая линия среза исходит от фронтальной точки линии сгиба и обращена вертикально вверх, а верхняя прямая линия среза исходит от расположенной на фронтальной кромке вертикального лезвия точки, удаленной от фронтальной точки линии сгиба на расстояние
,
обращена вниз и ориентирована к вертикали под углом 50°. При этом на гранях, образованных в результате среза горизонтальных лезвий и вырезов вертикальных лезвий, путем односторонней заточки изготовлены режущие кромки, на которые напылен (наплавлен) износостойкий материал.
Предлагаемое изобретение поясняется иллюстрациями.
На фиг. 1 представлен внешний вид предложенного рабочего органа почвообрабатывающего орудия, на фиг. 2 - внешний вид левой части рабочего органа почвообрабатывающего орудия, а на фиг. 3 - полоса конструкционной стали (заготовка для изготовления одной из частей рабочего органа), на фиг. 4 - вид сверху левой части рабочего органа, на фиг. 5 - вид сбоку левой части рабочего органа, на фиг. 6 - схема функционирования рабочего органа почвообрабатывающего орудия.
Предложенный рабочий орган почвообрабатывающего орудия (фиг. 1) состоит из двух жестко связанных частей - левой 1 и правой 2, смещенных относительно друг друга в горизонтальном направлении. Каждая из частей рабочего органа содержит вертикальное 3 и горизонтальное 4 лезвия (фиг. 2), образованные путем деформации в зеркальном отражении полос из конструкционной стали (фиг. 3) по линиям сгиба, ориентированным к тыльной грани вертикального лезвия 3 под острым углом α, который определяется из зависимости
max
min
(где a и a - соответственно максимальная и минимальная предполагаемые глубины обработки почвы, м). Фронтальная часть каждого горизонтального лезвия 4 (фиг. 4) срезана от фронтальной точки А линии сгиба под углом γ=30° к линии сгиба. В то же время на каждом вертикальном лезвии 3 выполнен вырез (фиг. 4), образованный пересечением двух срезов по прямым линиям АВ и ВС. Нижняя прямая линия среза АВ исходит от фронтальной точки А линии сгиба и обращена вертикально вверх, а верхняя прямая линия среза СВ исходит от расположенной на фронтальной кромке вертикального лезвия 3 точки С, удаленной от фронтальной точки А линии сгиба на расстояние
,
обращена вниз и ориентирована к вертикали под углом 50°. При этом на гранях, образованных в результате среза горизонтальных лезвий 4 и вырезов вертикальных лезвий 3, путем односторонней заточки изготовлены режущие кромки (фиг. 2), на которые напылен (наплавлен) износостойкий материал.
При движении агрегата режущие кромки горизонтальных лезвий 4 (фиг. 6) предложенного рабочего органа почвообрабатывающего орудия подрезают корни сорняков под слоем почвы, причем сорная растительность остается на поверхности почвы. Малая толщина полосы горизонтальных лезвий 4 и нулевой угол подъема исключает вынос влажной почвы на дневную поверхность поля. При этом срез фронтальной части каждого горизонтального лезвия 4 от фронтальной точки А линии сгиба под углом к линии сгиба γ=30° позволяет обеспечить оптимальный угол 60° раствора лезвий, при котором корни и стебли растений не нависают на них и в то же время эффективно перерезаются. Жесткая связь обеих частей 1 и 2 рабочего органа позволяет повысить его прочность и техническую надежность, а их горизонтальный сдвиг относительно друг друга снижает сопротивление со стороны почвы при открытии борозды. Режущая кромка, образованная на верхнем срезе СВ выреза переднего вертикального лезвия 3, рассекает почву без ее фонтанирования и образования широкой борозды, одновременно перерезает стебли и корни сорняков, предотвращая их нависание на рабочий орган. Приведенное значение угла α и заданная геометрия выреза на вертикальном лезвии 3 позволяют обеспечить расположение верхней режущей кромки СВ под углом 40° к поверхности почвы, что меньше углов защемления всех видов растительной массы между сталью и почвой, благодаря чему обеспечивается надежное перерезание мортмассы. В то же время нижняя режущая кромка АВ выреза будет расположена ко дну борозды под углом 90°, что снижает вертикальную составляющую силы сопротивления со стороны почвы и уменьшает вероятность выглубления рабочего органа. При этом само наличие выреза на вертикальном лезвии 3 позволяет увеличить угол между линией сгиба и тыльной гранью верхнего лезвия 3 до α=45-50°, благодаря чему продольный размер L рабочего органа значительно сокращается и, соответственно, существенно снижаются колебания глубины хода его задней части.
Рабочий орган может быть использован на паровых или пропашных культиваторах, а также в конструкции комбинированных почвообрабатывающе-посевных машин.