РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ФРЕЗЫ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим фрезам с вертикальной осью вращения.
Известен активный рабочий орган ротационного почвообрабатывающего оборудования, содержащий стойку (патент RU на полезную модель №166354, кл. AO1B 33/02, 2016).
Данное техническое решение обладает недостатками:
1. кривизна рабочей внешней поверхности стойки не соответствует кривизне ротора, что приводит к увеличению момента сопротивления стойки, а значит, к увеличению энергозатрат на обработку почвы;
2. угол заточки лезвия значительно превышает оптимальный, что вызывает сопротивление почвы, приводящее к повышению энергозатрат на ее обработку.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту относится активный рабочий орган почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения, содержащий стойку, лезвие которого имеет угол заточки i=12°…15°, а радиус кривизны R внешней рабочей поверхности стойки совпадает с радиусом ротора фрезы (патент RU на полезную модель №196472, кл. AO1B 33/06, 33/08, 33/10, 2020). Данное техническое решение имеет недостатки:
1. большая толщина стойки;
2. большая площадь соприкосновения внешней боковой поверхности стойки с почвой, что приводит к увеличению силы сопротивления, а значит, к увеличению затрат энергии на обработку почвы. Сила трения (И.В. Крагельского) имеет вид
F=αS+βN,
где α и β - константы трения,
S - площадь соприкосновения трущихся тел.
3. Из-за относительно большой площади соприкосновения почвы с рабочим органом увеличивается липкость почв, что вызывает сопротивление скольжению
пp
T=pNS,
пр
где T - сопротивление скольжения от прилипания;
р - коэффициент касательных сил удельного прилипания, вызываемого нормальным давлением;
N - сила нормального давления;
S - площадь контакта. Это приводит к дополнительным затратам энергии на обработку почвы. Техническим результатом модели является снижение энергоемкости процесса обработки почвы и снижение веса рабочего органа.
Технический результат достигается за счет того, что на лезвийной части стойки выполнены зубья на глубину l, равную половине ширины D стойки рабочего органа, причем высота h лезвийной части зуба равна ширине d паза и составляет 2 см
h=d=2 см.
Лезвие рабочего органа имеет угол заточки i=12°…15°, а радиус кривизны R внешней рабочей поверхности стойки совпадает с радиусом ротора.
Поскольку в других технических решениях совокупность относительных признаков полезной модели не обнаружено, то она соответствует критерию «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид рабочего органа, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - разрез стойки ножа.
Рабочий орган почвообрабатывающей фрезы состоит из стойки 1, зубьев ножа 2, крепежных отверстий 3 ножа для болтового соединения к ротору. Поперечное сечение стойки 1 выполнено в соответствии с фигурой 3.
Активные рабочие органы фрезы с вертикальной осью вращения работают следующим образом.
При поступательном движении фрезы ротор начинает вращаться вместе с ножами, совершая при этом плоскопараллельные движения. При этом стойка входит в почву на заданную глубину и интенсивно измельчает ее.
Источники информации:
1. Патент на полезную модель RU №166354, кл. AO1B 33/02, 2016.
2. Патент на полезную модель RU №196472, кл. AO1B 33/06, 33/08, 33/10, 2020.