Почвообрабатывающий сферический диск

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам дисковых лущильников и борон.
Известен почвообрабатывающий сферический диск, имеющий режущую кромку, плоское днище, центральное квадратное отверстие, заточку сплошного лезвия с выпуклой стороны рабочей грани (Износ и коррозия сельскохозяйственных машин / Н.Н. Подлекарев, В.О. Китиков; под ред. М.М. Севернева. - Минск: Беларус навука, 2011, стр. 26-27, рис. 1.9, табл. 1.9; патент РФ на полезную модель №50360 А01 7/00)
Недостатком известного сферического диска является высокая скорость изнашивания сплошного лезвия при обработке уплотненной почвы, что уменьшает диаметр диска при затуплении режущей кромки и снижает его ресурс.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели относится диск почвообрабатывающего орудия (Патент РФ на полезную модель №71851 А01 В15/16; А01B 23/06), со сферической сегментной поверхностью, изготовленный из качественной конструкционной стали, имеющий вырезную режущую кромку, заточку с выпуклой стороны поверхности диска, а в зоне рабочей грани режущая кромка имеет наплавку твердым сплавом.
Недостатком известного орудия является высокая скорость изнашивания рабочей поверхности сферического диска в зонах наибольшей интенсивности трения с уплотненной почвой.
Задачей полезной модели является снижение скорости изнашивания рабочей поверхности сферического диска в зонах наибольшей интенсивности трения с уплотненной почвой.
Поставленная задача достигается тем, что у почвообрабатывающего сферического диска, изготовленного из качественной конструкционной стали, имеющего режущую кромку с вырезами в форме полукруга, центральное отверстие, заточку и слой наплавки твердым сплавом с выпуклой стороны рабочей грани, согласно полезной модели, слой наплавки толщиной 2-4 мм выполнен в виде одинаковых дугообразных валиков, расположенных параллельно дуге окружности соседних вырезов, торцевые поверхности дугообразных валиков с одной стороны расположены на вспомогательной окружности, параллельной дуге окружности режущих кромок сферического диска на расстоянии от режущих кромок диска, не превышающем радиуса выреза, с другой - на вспомогательной окружности на расстоянии от режущих кромок диска равном ширине заточки рабочей грани, при этом противоположные торцевые поверхности валиков расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и от дуги окружности соседних вырезов.
Новые существенные признаки:
1. Слой наплавки твердым сплавом выполнен толщиной 2-4 мм на выпуклой стороне рабочей поверхности диска в виде одинаковых дугообразных валиков, расположенных параллельно дуге окружности соседних вырезов.
2. Одни торцевые поверхности дугообразных валиков расположены на вспомогательной окружности, параллельной дуге окружности режущих кромок сферического диска на расстоянии от режущих кромок диска не превышающим радиуса выреза, а противоположные торцевые поверхности дугообразных валиков на вспомогательной окружности параллельной режущим кромкам сферического диска, которая расположена на расстоянии от режущих кромок диска равном ширине заточки рабочей грани.
3. Противоположные торцевые поверхности дугообразных валиков на вспомогательной окружности параллельной режущим кромкам сферического диска расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и от дуги окружности соседних вырезов.
Перечисленные новые существенные признаки, в совокупности с известными, позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение скорости изнашивания рабочей поверхности сферического диска в зонах наибольшей интенсивности трения с уплотненной почвой за счет рыхления и снижения плотности приповерхностного контактного слоя при его взаимодействии с поверхностью дугообразных валиков твердого сплава на толщину наплавленного слоя.
Выполнение сферического диска с предложенной схемой расположения дугообразных валиков наплавленного твердого сплава позволяет увеличить скорость охлаждения закаленной поверхности основного металла в околошовной зоне с уменьшением сварочных деформаций и скорости изнашивания рабочей поверхности сферического диска в процессе обработки уплотненной почвы.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично представлено расположение дугообразных валиков наплавленного твердого сплава на выпуклой стороне рабочей поверхности вырезного сферического диска; на фиг. 2 схематично изображен фрагмент наплавленной рабочей поверхности вырезного сферического диска с нанесением дугообразных валиков, расположенных параллельно дуге окружности соседних вырезов.
Почвообрабатывающий сферический диск 1, изготовлен из качественной конструкционной стали, имеющий режущую кромку 2 с вырезами 3 в форме полукруга, центральные отверстие 4 и заточку 5 с выпуклой стороны рабочей грани 6.
Слой наплавки твердым сплавом толщиной 2-4 мм выполнен на выпуклой стороне рабочей поверхности диска 1 в виде одинаковых дугообразных валиков 7 шириной b, расположенных параллельно дуге окружности соседних вырезов 8, одни торцевые поверхности 9 дугообразных валиков 7 расположены на вспомогательной окружности 10, параллельной дуге окружности режущих кромок 2 сферического диска 1 на расстоянии от режущих кромок 2 диска 1 не превышающем радиуса R вырезов 8.
1
Противоположные торцевые поверхности 11 дугообразных валиков 7 расположены на вспомогательной окружности 12 параллельной режущим кромкам 2 сферического диска 1, на расстоянии от режущих кромок 2, равном ширине b заточки рабочей грани, при этом противоположные торцевые поверхности 11 дугообразных валиков 7 на вспомогательной окружности 12 параллельной режущим кромкам 2 сферического диска 1 расположены на одинаковом расстоянии t друг от друга и от дуги окружности соседних вырезов 8.
Устройство работает следующим образом.
При внедрении в почву рабочей поверхности сферического диска 1 приповерхностный контактный слой уплотненной почвы взаимодействует с рабочей поверхностью сферического диска 1 при его перемещении в направлении вращения V.
Выполнение сферического диска 1 с предложенной схемой расположения дугообразных валиков 7 наплавленного твердого сплава позволяет увеличить скорость охлаждения основного металла в околошовной зоне с уменьшением сварочных деформаций и скорости изнашивания рабочей поверхности сферического диска 1 в процессе обработки уплотненной почвы.
На применяемых скоростях перемещения дисковых борон деформация приповерхностного контактного слоя почвы в условиях ударного взаимодействия с боковой и торцовой 11 поверхностями дугообразных валиков 7 наплавленного твердого сплава, увеличивает интенсивность рыхления приповерхностного контактного слоя уплотненной почвы путем торможения, смятия и скалывания частиц при напряжениях, превышающих предел прочности почвы с уменьшением механического воздействия на основной металл и скорости изнашивания рабочей поверхности диска 1 между соседними дугообразными вырезами 8.
1
Интенсивное развитие опережающих трещин при взаимодействии контактного слоя почвы с торцевыми поверхностями 11 дугообразных валиков 7 твердого сплава снижает скорость изнашивания рабочей грани 6 по длине L и ширине b заточки 5 лезвийной поверхности и скорость притупления режущих кромок 2 сферического диска 1, а также уменьшает степень его проскальзывания в направлении вращения V с обеспечением равномерного заглубления в уплотненный слой почвы и снижением возможности образования уплотненного почвенного ядра.
За счет уменьшения плотности и связности частиц приповерхностного контактного слоя почвы в процессе вращения диска 1 между соседними дугообразными валиками 7 образуются локальные зоны 13 застойной почвы, которые изменяют свое положение при вращательном перемещении рабочей поверхности, а за пределами наплавленных валиков 7 менее связные частицы приповерхностного контактного слоя почвы совершают смешанное относительное перемещение, включая скольжение, качение, вращение и перекатывание абразивных частиц в направлении вращения V, уменьшающее механическое воздействие абразивных частиц на рабочую поверхность сферического диска 1, имеющей напряжения сжатия.
При взаимодействии с наплавленным слоем дугообразных валиков 7 между торцевыми поверхностями 11 соседних валиков 7 образуются участки 14 устойчивого самозатачивания основного металла.
Применение сферического диска позволит снизить скорость изнашивания его рабочей поверхности в зонах наибольшей интенсивности трения с уплотненной почвой.