РАБОЧИЙ ОРГАН ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, более конкретно, к почвообрабатывающим машинам с ротационными дисковыми рабочими органами и может быть использовано для рыхления и предпосевной обработки почвы под зерновые, технические, кормовые и овощные культуры.
Известен плуг-лущильщик садовый, включающий раму, закрепленные на раме в несколько рядов поперечные балки, стойки с установленными на них посредством осей ступиц сферическими дисками и поворотные рычаги механизма регулировки угла атаки дисков, при этом каждая стойка жестко установлена в гнезде поперечной балки посредством затяжной гайки, двух втулок, одна из которых имеет отверстие для установки стойки, а поворотные рычаги механизма регулировки угла атаки дисков установлены вверху стоек вне зоны действия изгибающих и крутящих моментов (патент RU №2270542, М. кл. А01В 7/00; А01В 21/00, опубл. 10.03.2005 г.).
В известной конструкции одна из втулок верхняя выполнена цилиндрической, а нижняя - конусной. На верхнем, конусном конце стойки жестко на шпонках установлены поворотные рычаги, которые шарнирно соединены с тягой, установленной с
возможностью перемещения вдоль балки и фиксирования в заданном положении.
По мнению авторов известного изобретения, заявляемая конструкция позволяет повысить надежность работы и улучшить качество обработки почвы. Это по мнению авторов достигается благодаря жесткому закреплению стоек диска в гнезде поперечной балки посредством затяжной гайки и двух втулок, выполненных заявленной конструкции, что обеспечивается отсутствием люфтов.
Однако, известная конструкция трудоемка в изготовлении из-за исполнения разъемного крепления стойки и поводка и, что в свою очередь является причиной связанной с этим недостаточной надежности крепления из-за неизбежных зазоров разъемного соединения при возникновении знакопеременных нагрузок.
Известен рабочий орган дискатора, содержащий стойку, непосредственно к которой приварен поводок (см. Журнал «Рынок АПК», июль 2005 г., стр.17).
Однако неразъемное соединение стойки и поводка сварным швом, расположенным поперек нагрузки в зоне наибольшего изгибающего момента, что приводит к возникновению концентратора напряжения и поломке стойки по шву сварного соединения.
Известен рабочий орган почвообрабатывающего орудия, выбранный в качестве ближайшего аналога, состоящий из стойки с поводком, на которую прикреплен подшипниковый узел с осью диска и сферическим диском, поводок стойки при этом соединен со стойкой посредством вспомогательной втулки, причем вспомогательная втулка выполнена с пазом, ориентированным вдоль оси втулки, сварные швы (не менее одного) для соединения стойки и втулки выполнены в пазах втулки, а поводок зафиксирован на вспомогательной втулке (см. патент RU №57073, М. кл. А01В 21/00, опубл. 10.10.2006 г.).
По мнению авторов известное техническое решение позволяет исключить концентратор напряжения в зоне наибольшего изгибающего момента на стойке рабочего органа почвообрабатывающего орудия и обеспечить надежную фиксацию поводка на стойке, за счет чего повышается надежность рабочего органа почвообрабатывающего орудия.
Это связано по их мнению тем, что сварные швы в месте крепления поводка стойки, на которое приходится наибольший изгибающий момент, расположены вдоль оси стойки, поэтому и нет концентратора напряжения, стойка при этом работает на изгиб, ее
прочность определяется только диаметром стоики и свойствами металла, из которого она выполнена.
Однако наличие дополнительной детали - втулки, посредством которой осуществляется соединение поводка со стойкой диска усложняет конструкцию. Это связано с тем, что наличие данной дополнительной деталь требует для ее изготовления дополнительного технологического перехода - механической обработки. Выполнение соединения посредством сварки добавляет еще одну проблему - неэкологичность производства, поскольку сварочное производство является вредным, при сварке имеет место выделение большого количества вредных веществ. Кроме того, наличие технологического перехода - сварки, требует наличия специального сварочного участка.
При этом, выполнение соединения посредством сварки с использованием дополнительной детали - более трудоемко.
Причем получаемое соединение является неразъемным, что сказывается на ремонтопригодности данного узла.
Кроме того, известное соединение является недостаточно надежным, поскольку соединение поводка со стойкой посредством дополнительной втулки не обеспечивает необходимого центрирования соединяемых деталей. Это объясняется отсутствием
надежной фиксации дополнительной втулки как в горизонтальном, так и в вертикальном положении при осуществлении сварки, что связано с отсутствием посадочного места под втулку на стойке и возможностью возникновения при сварке перекосов соединяемых деталей, которые в свою очередь могут способствовать разрушению собранного узла при возникновении напряжений.
Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является упрощение операции сборки поводка со стойкой, упрощение конструкции данного узла, повышение его ремонтопригодности и надежности.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном рабочем органе почвообрабатывающего орудия, состоящем из стойки с соединенным с ней поводком, на которой закреплен подшипниковый узел с осью диска и сферическим диском, согласно полезной модели, соединение стойки с поводком осуществлено посредством его горячей посадки на вертикальных скосах, выполненных на цилиндрической поверхности стойки в месте их соединения, с упором нижней горизонтальной плоскости поводка на горизонтальные выступы, сформированные на
поверхности стойки в нижней части ее вертикальных скосов, причем поперечный профиль стойки в месте соединения и посадочное отверстие поводка представляет собой многогранники, в которых размер каждой из сторон охватывающего многогранника поводка, равен размеру каждого из сторон охватываемого им многогранника стойки.
Осуществление соединения стойки с поводком посредством его горячей посадки на вертикальных скосах, выполненных на цилиндрической поверхности стойки в месте их соединения, позволяет, во-первых, исключить наличие дополнительной детали и, как следствии, необходимость ее изготовления, во-вторых, исключить технологический переход: сварку. В-третьих, соединение заявленным образом, является разъемным, в отличие от ближайшего аналога, в котором, данное соединение является неразъемным.
Именно это упрощает конструкцию самого узла, его сборку, повышает ремонтопригодность не только самого узла, но и почвообрабатывающего орудия в целом.
Наличие на стойке посадочного места в виде вертикальных скосов и горизонтальных выступов в их нижних частях, обеспечивает значительное повышение центрирования
соединяемых деталей (стойки и поводка), поскольку полностью исключает возможность возникновения перекосов деталей в горизонтальной и вертикальной плоскостях, даже в пределах незначительных зазоров, возникающих при горячей посадке.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена принципиальная схема заявляемого устройства; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1 без изображения сферического диска (увеличено); на фиг.3 - часть стойки в месте крепления со снятым поводком; на фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.3.
Рабочий орган почвообрабатывающего орудия состоит из стойки 1 с поводком 2. На стойке 1 прикреплен подшипниковый узел 3 и сферический диск 4. На цилиндрической поверхности стойки 1 в месте соединения выполнены вертикальные скосы 5. В поперечном сечении в месте расположения вертикальных скосов 5, стойка имеет форму многогранника (в нашем случае четырехгранника - квадрата). В нижней части вертикальных скосов 5 на цилиндрической поверхности стойки 1 выполнены горизонтальные выступы 6. Каждый из горизонтальных выступов 6 расположен в нижней части каждого из вертикальных скосов 5.
Таким образом, количество вертикальных скосов 5 и количество горизонтальных выступов 6 совпадает.
Посадочное отверстие 7 поводка 2 в сечении также представляет собой многогранник. Причем поводок 2 является охватывающей деталью, а многогранник стойки 1 является охватываемой деталью. Размер каждой из сторон 8 отверстия 7 охватывающего многогранника поводка 2 равен размеру каждой из сторон 9 охватываемого многогранника стойки 1.
Соединение стойки 1 с поводком 2 осуществляется посредством горячей посадки. Горячая посадка поводка 2 на стойку 1 осуществляется следующим образом: поводок 2 нагревают до температуры, не превышающей температуру, при которой не происходят структурные изменения материала поводка 2. Нагрев осуществляют в камерной печи. Кроме того, нагрев детали может осуществляться также в масляных ваннах и в индукционных установках. Благодаря нагреву размер каждой из сторон 8 отверстия 7 охватывающего многогранника 2 (в нашем конкретном случае - четырехгранника - квадрата) поводка 2 увеличивается, благодаря чему образуется необходимый зазор между охватываемой деталью (стойкой 1) и охватывающей деталью (поводок 2). Наличие данного
зазора позволяет без приложения особой осевой силы вставить стойку 1 в отверстие 7 поводка 2 до упора его нижней горизонтальной поверхности в горизонтальные выступы 6, сформированные на поверхности стойки 1.
Разборки деталей, собранных с помощью горячей посадки осуществляется путем приложения осевого усилия и использования тепловой деформации (нагрев охватывающей детали - поводка 2). Для приложения осевого усилия применяются съемники.
После сборки стойки 1 с поводком 2 рабочий орган почвообрабатывающего орудия - сферический диск 4 устанавливается стойкой 1 во втулку рамы (не изображена) почвообрабатывающего орудия. При этом поводок 2 стойки 1 фиксируется на раме таким образом, чтобы рабочий орган почвообрабатывающего орудия был ориентирован вогнутой стороной с некоторым отклонением (углом атаки).
Стойка 1 изготавливается кузнечной обработкой согласно чертежу. Поводок 2 изготавливается лазерной резкой согласно чертежу.