ПРИКАТЫВАЮЩИЙ КАТОК

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для прикатывания почвы.
Известен почвообрабатывающий каток [Авторское свидетельство RU патент №263222, МПК кл. А01В 29/00, 2017], представляющий собой пустотелый цилиндр, установленный на раме с возможностью вращения при помощи оси. На оси с наружной стороны обоих оснований пустотелого цилиндра с возможностью независимого вращения установлены диски, диаметр которых превышает диаметр пустотелого цилиндра. На наружной поверхности дисков установлено сетчатое полотно с квадратными ячейками. Полотно охватывает всю поверхность пустотелого цилиндра. Расстояние между сетчатым полотном и пустотелым цилиндром, а также длина сторон ячеек сетчатого полотна не превышает максимально допустимого по агротехническим требованиям размера комков почвы.
а
Недостатком данного устройства является ограничение технологического диапазона работы из-за увеличения металлоемкости и энергоемкости при увеличении диаметра катка. Известна связь между необходимым минимальным диаметром катка и максимальным размером комков, которые данный каток способен защемлять и разрушать без протаскивания перед собой [2, с. 84]. Для вдавливания в почву и разрушения комков размером  каток должен удовлетворять следующему условию
а
1
2
где D - диаметр катка, м;  - размер комка, м; ϕ и ϕ - коэффициенты трения почвы о почву и почвы о каток.
Из формулы следует, что при увеличении размера комков необходимо увеличивать диаметр катка. Это приводит к увеличению металлоемкости и тягового сопротивления, что сужает технологический диапазон применения катка и приводит к необходимости предварительного разрушения крупных комков почвы другими рабочими органами.
Наиболее близким аналогом к заявляемому является прикатывающий каток [Авторское свидетельство RU патент №271148, МПК кл. A01b 19/00, 1970], содержащий сетчатый обод, выполненный из гибких звеньев, несущих на продольных соединительных элементах эластичные пластины.
Недостатком данного катка является узкий технологический диапазон применения из-за недостаточного веса при относительно большом диаметре для разрушения или вдавливания в почву комков и обеспечения требуемой степени уплотнения почвы.
Техническим результатом полезной модели является расширение диапазона технологических возможностей.
Технический результат достигается за счет того, что внутри сетчатого обода находится пустотелая цилиндрическая водоналивная часть, ось которой прикреплена с помощью двух тяг и подшипниковых узлов к оси сетчатого обода с возможностью опоры на сетчатый обод в зоне контакта с почвой и с возможностью вращения вокруг собственной оси и вокруг оси сетчатого обода, а зазор между внешней поверхностью цилиндрической водоналивной части и осью сетчатого обода составляет 0,15 метра.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявляемого прикатывающего катка новых свойств, отличных от прототипа.
Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».
На фиг. 1 изображена схема прикатывающего катка, поясняющая его функционирование.
Прикатывающий каток, содержащий диски 2, на которых закреплен сетчатый обод, выполненный из гибких звеньев, несущих на продольных соединительных элементах 4 эластичные пластины 3, причем, внутри сетчатого обода находится пустотелая цилиндрическая водоналивная часть 7, ось которой прикреплена с помощью двух тяг 5, 8 и подшипниковых узлов 6 к оси 1 сетчатого обода с возможностью опоры на сетчатый обод в зоне контакта с почвой и с возможностью вращения вокруг собственной оси и вокруг оси сетчатого обода, а зазор между внешней поверхностью цилиндрической водоналивной части и осью сетчатого обода составляет 0,15 метра.
Работа прикатывающего катка осуществляется следующим образом.
При изготовлении прикатывающего катка диаметр его сетчатого обода рассчитывают по формуле (1), принимая в расчете максимально возможный размер комков на полях при достигнутой культуре земледелия.
Перед работой в находящуюся внутри сетчатого обода пустотелую цилиндрическую часть заливают воду в количестве, обеспечивающем удельное давление катка на почву, определяемое исходя из механического состава и влажности почвы.
При движении агрегата сетчатый обод катка, ввиду достаточно большого диаметра, рассчитанного на защемление комков максимального размера, защемляет и удерживает комки всего размерного диапазона, имеющиеся на поле. Удельного давления сетчатого обода, из-за его небольшого веса, не хватает для разрушения и вдавливания всех комков. На неразрушенные комки, удерживаемые сетчатым ободом, накатывается находящийся внутри него пустотелая водоналивная цилиндрическая часть катка, имеющая меньший диаметр, но большую массу. За счет удержания комков сетчатым ободом, водоналивная цилиндрическая часть катка рассчитанного веса защемляет, разрушает или вдавливает комки почвы без их протаскивания перед собой.
Таким образом, расширяется диапазон технологических возможностей катка.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство RU патент №263222, МПК кл. А01В 29/00, 2017
2. Халанский В.М., Горбачёв И.В. Сельскохозяйственные машины. - СПб.: ООО «Квадро», 2014. - 624 с.
3. Авторское свидетельство RU патент №271148, МПК кл. A01b 19/00, 1970.