Двухдисковая пружинная секция мотыги ротационной

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройству для поверхностной обработки почвы.
Известен рабочий орган двухдисковая секция мотыги ротационной по патенту РФ на полезную модель №187653 («Двухдисковая секция мотыги ротационной») опубликовано 14.03.2019 г., состоящий из двух съемных ротационных дисков, выполненных из зубьев, радиально расширяющихся от ступицы, с формой рабочей части зуба в виде изогнутой лопатки и ребром жесткости с обратной стороны, со скошенным краем на внутреннем конце неработающей части зуба, с двумя отверстиями в каждом зубе для крепления их болтами с обеих сторон к кольцевым дискам, имеющим отверстия под каждый зуб, а также для крепления ротационных дисков к ступицам с осями, расположенными горизонтально на противоположных концах с разных сторон не равнополочной планки, ориентированной по направлению движения, входящей в нижнюю раздвоенную концевую часть изогнутой стойки, шарнирно закрепленной в ней и имеющей возможность поворота, при этом стойка противоположным концом соединяется через шарнирное соединение с кронштейном крепления к раме почвообрабатывающего орудия и пружинным элементом, расположенным на данном кронштейне и вынесенным вперед по ходу движения, состоящим из стяжного винта и пружины сжатия.
Недостатком данной модели является низкая эффективность работы по тяжелым уплотненным почвам, вследствие недостаточного усилия регулировочной пружины.
Известен рабочий орган ротационной бороны-мотыги по патенту РФ на полезную модель № 157459 (A01B21/02, A01B21/04, опубликовано 10.12.2015), который представляет собой пары дисков на горизонтальных осях, при этом диски пары связаны с прицепной рамой и расположены один впереди другого каждый под свою борозду. Диски выполнены литыми вместе с зубьями, которые имеют игольчатую форму, причем игольчатые диски установлены на пружинной стойке. Недостатками данного технического решения являются: работа исключительно в тяжелых условиях; отсутствие регулировки усилия воздействия на почву, зависимость исключительно от усилия стойки; низкое качество обработки почвы, обусловленное недостаточным копированием рельефа и некачественное удаление нитевидных сорняков; низкая ремонтопригодность.
Известен рабочий орган почвообрабатывающей машины по патенту РФ на полезную модель № 170226 (A01B21/04, A01B61/04, опубликовано 30.12.2016), состоящий из пары литых игольчатых дисков, расположенных с разных сторон кронштейна один впереди другого, каждый под свою борозду. Диски вставлены в подшипниковые узлы и зафиксированы на противоположных концах ориентированного по направлению движения кронштейна. Кронштейн в свою очередь с помощью выгнутой стойки соединен с рамой. Рабочий орган дополнительно содержит защитную пружину, соединенную через поворотную ось с рамой почвообрабатывающей машины. На поворотной оси происходит поднятие дисков в случае наезда на неровность (препятствие) рельефа обрабатываемой почвы. Недостатками данного технического решения являются: использование «тяжелых» литых дисков, и, как следствие, снижение качества обработки почвы; низкая ремонтопригодность дисков; форма концов игл; использование пружин растяжения.
Известен рабочий орган почвообрабатывающей машины по патенту РФ на полезную модель № 135220 (A01B21/04, опубликовано 10.12.2013),  который содержит корпус с подшипниковыми узлами, стойку и диски, установленные со смещением на одном корпусе, на ступицах дисков закреплены изогнутые зубья, согласно полезной модели,  оси дисков вставлены с разных сторон корпуса со смещением относительно шарнира, причем изогнутые зубья дисков равномерно размещены по окружности на ступицах дисков квадратной формы, при этом корпус шарнирно соединен со стойкой, выполненной в виде плоской ленточной пружины. Крепление дисков рабочего органа почвообрабатывающей машины может быть реализовано с возможностью демонтажа и переустановки дисков с их поворотом на 180°. Недостатками данного технического решения является использование плоской ленточной пружины для соединения корпуса со стойкой, данный вид соединения ненадежен особенно в условиях отсутствия культуры земледелия. К недостаткам можно отнести, также отсутствие регулировки усилия воздействия на почву.
Известна ротационная борона игольчатая по патенту РФ на полезную модель № 171976 (A01B21/04, опубликовано 23.06.2017). Ротационная борона игольчатая содержит батарею пар дисков, присоединенную с помощью изогнутых подпружиненных штанг к прицепной раме, изготовленной из профиля квадратного сечения. На каждом диске закреплены клиновидные согнутые зубцы с косым срезом с овальной поверхностью. Диски установлены попарно на концах шарнирного коромысла, ориентированного в направлении движения бороны, и расположены один впереди другого, каждый под свою борозду. Шарнирные коромысла выполнены равноплечными, а также с возможностью разворота на 180° для перевода зубцов из состояния «активные» в состояние «пассивные». Изогнутые штанги выполнены с возможностью их поднятия вверх для «изъятия» соответствующей пары дисков из процесса боронования, для чего на штанге закреплена дополнительная проушина для перестановки пружины. Для вращающихся дисков использованы подшипниковые узлы с повышенной пылезащитой. Недостатками данного технического решения является использование равноплечной конструкции коромысел, использование пружины растяжения, неточная регулировка усилия воздействия на почву, довольно низкая надежность данной конструкции, плохо зарекомендовавшая себя в работе на тяжелых почвах, а также относительно невысокое качество обработки почвы.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности рабочих органов почвообрабатывающего орудия, улучшение качества обработки почвы, уменьшение дополнительных операций по борьбе с сорной растительностью.
Поставленная задача решается тем, что пружинная секция мотыги ротационной  состоит из двух съемных ротационных дисков, выполненных в виде цельных металлических дисков изготовленных из листового металла или методом литья, либо дисков выполненных из зубьев, радиально расширяющихся от ступицы, с формой рабочей части зуба в виде изогнутой лопатки и ребром жесткости с обратной стороны, со скошенным краем на внутреннем конце неработающей части зуба, с двумя отверстиями в каждом зубе для крепления их болтами с обеих сторон к кольцевым дискам, имеющим отверстия под каждый зуб, а также для крепления ротационных дисков к ступицам расположенным на противоположных концах одной горизонтально расположенной  оси, либо к ступицам с осями, расположенными горизонтально на противоположных концах с разных сторон неравнополочной планки, ориентированной по направлению движения, входящей в кронштейн, установленный в нижней концевой части пружинной стойки , шарнирно закрепленной в нем и имеющей возможность поворота, при этом пружинная стойка противоположным верхним концом соединяется при помощи прижима и болтового соединения с брусом, который в свою очередь прикреплен   к раме почвообрабатывающего орудия.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых схематически показаны: на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 - общий вид двухдисковой пружинной секции мотыги ротационной, на фиг. 4, фиг. 5 -  вид двухдисковой пружинной секции мотыги ротационной спереди, на фиг. 6, фиг. 7, фиг. 8 - ротационный диск, на  фиг.9 - зуб ротационного диска.
Двухдисковая пружинная секция мотыги ротационной (фиг.1 фиг.2, фиг. 3) состоит из ротационного диска 1 и 2 , выполненных в виде  цельных металлических дисков изготовленных из листового металла или методом литья (фиг.8), либо дисков выполненных в виде множества зубьев 6, которые радиально расширяются от ступицы и соединены с обеих сторон между собой с помощью кольцевых дисков 11 посредством болтов 10, (фиг. 6, фиг. 7). Диски установлены на ступицах 4 и 5, расположенных на противоположных концах одной горизонтально расположенной  оси 16 (фиг.5), либо на съемных горизонтальных осях со ступицами 4 и 5 (фиг. 4), закрепленными на противоположных концах с разных сторон не равнополочной планки 7 с отверстиями 9, расположенными  на одной оси с шарнирным соединением 8 (фиг.2), либо со смещенными вверх отверстиями 9 относительно  шарнирного соединения 8, расположенного ближе к заднему концу плеча неравнополочной планки 7,  ориентированной по направлению движения. Не равнополочная планка 7 входит в  кронштейн 15, установленный в нижней концевой части пружинной стойки 3, закреплена в нем посредством шарнирного соединения 8 с возможностью поворота, при этом пружинная стойка 3 противоположным верхним концом соединяется при помощи прижима 12 и болтового соединения с брусом 14, который в свою очередь прикреплен к раме почвообрабатывающего орудия 13.
Ротационный диск (фиг. 6, фиг. 7) выполнен в виде узла, в котором каждый зуб 6 соединен посредством болта 10 с двумя кольцевыми дисками 11, расположенными по обеим сторонам зуба. Зубья ротационного диска расположены в компланарном радиальном отношении к внутренним концам. На внутреннем конце каждый зуб (фиг. 9) имеет скос, поэтому все зубья со скошенными частями, соприкасаются друг с другом и расположены радиально вокруг общего центра. Каждый из зубьев имеет отверстия для крепления к ступице и заменяется в случае выхода из строя.
Рабочая часть зуба (фиг. 9) имеет вид изогнутой лопатки с ребром жесткости, что обеспечивает плавный вертикальный вход зуба в почву и его выход под углом, вызывающим резкий выброс почвы, что обеспечивает эффективное уничтожение нитевидных сорняков, разрушение почвенной корки и самоочищение рабочей части зуба.
В процессе работы двухдисковой пружинной секции, в варианте  со смещенными вверх отверстиями 9 относительно  шарнирного соединения 8, между ротационными дисками 1 и 2 и почвой возникает сила, стремящаяся вращать неравнополочную планку 7 в направлении против часовой стрелки. Неравнополочная планка 7 выполнена таким образом, чтобы противодействовать склонности к вращению во время работы. Шарнирное соединение 8 расположено так, чтобы большая часть направленного вниз усилия прилагалась к заднему ротационному диску 1. Концы неравнополочной планки 7 отклоняются вверх от шарнирного соединения 8, при этом центры осей вращения ротационных дисков 1, 2 располагаются над шарнирным соединением 8. При такой конструкции горизонтальная составляющая силы, создаваемая сопротивлением качению, работает через небольшой рычаг и вращает неравнополочную планку 7 по часовой стрелке. Большая доля понижающего давления, приложенного к заднему ротационному диску 1 в статическом состоянии совместно с расположением осей вращения ротационных дисков 1, 2 над шарнирным соединением 8, исключает возможность поворота неравнополочной планки 7 во время работы.
Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить качество обработки почвы, эффективно уничтожает сорную растительность и может использоваться на тяжелых уплотненных почвах, благодаря применению высокопрочного пружинного элемента в виде цельной пружинной стойки. Каждый ротационный диск во время работы имеет постоянную равную нисходящую силу. Кроме того, конструкция предлагаемого технического решения обладает повышенной ремонтопригодностью за счет возможности быстрой замены вышедших из строя зубьев, дисков или пружинной стойки.