Ротационная борона
ROTARY HARROW

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для поверхностной обработки почвы.
Известна роторная борона, включающая рабочие органы в виде ступиц с закрепленными на них зубьями, причем каждая ступица закреплена на оси, а сама ось имеет способность к свободному вращению (авторское свидетельство СССР №1020013, кл. А01В 21/04).
Недостатком указанной роторной бороны является то, что при движении бороны по полю рыхление почвы зубьями производится только вдоль направления движения, что приводит к низкому качеству обработки почвы.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является ротационная борона, которая выполнена в виде установленных с возможностью вращения в противоположные стороны относительно вертикальной оси внешнего и внутреннего колец с закрепленными на них рабочими органами (авторское свидетельство СССР №1674705, кл. А01В 21/06). Ротационная борона обеспечивает качественное крошение почвы и равномерность глубины обработки.
Основным недостатком указанной ротационной бороны является высокая энергоемкость, так как ее рабочими органами являются лапы, которые перемещаются в почве, одновременно вращаясь вокруг вертикальной оси. При этом лапы в большинстве случаев не ориентированы своими рабочими кромками навстречу движения ротационной бороны. Это приводит к увеличению тягового сопротивления ротационной бороны.
Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости при обеспечении высокого качества обработки почвы.
Указанный технический результат достигается тем, что ротационная борона выполнена в виде установленных с возможностью вращения в противоположные стороны относительно вертикальной оси внешнего и внутреннего колец с закрепленными на них рабочими органами, согласно изобретению каждый рабочий орган выполнен в виде ступицы с закрепленными на ее периферии зубьями, причем ступица закреплена на горизонтальной оси радиально к каждому из колец и снабжена обгонной муфтой, установленной с возможностью ограничения вращательного движения этой оси в одном направлении.
Новизну автор и заявитель усматривают в том, что такое решение надежно обеспечивает снижение энергоемкости при обеспечении высокого качества обработки почвы, так как при движении ротационной бороны по полю ее рабочие органы способны проворачиваться как вокруг горизонтальной оси, так и вокруг вертикальной оси совместно с кольцами, на которых они закреплены.
Заявленное решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию «изобретательский уровень».
Данное техническое решение может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении при разработке машин и орудий для поверхностной обработки почвы, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию «промышленная применимость».
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен вид сбоку ротационной бороны, на фиг. 2 показан разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показан вид Б на фиг. 2.
Ротационная борона состоит внешнего 1 и внутреннего 2 колец, установленных с возможностью вращения относительно вертикальной оси 3 и закрепленных на кольцах 1 и 2 рабочих органов 4. Каждый рабочий орган 4 выполнен в виде ступицы 5 с закрепленными на ее периферии зубьями 6. Ступица 5 закреплена на горизонтальной оси 7 радиально к каждому из колец 1 и 2 и установлена на подшипниках 8, но способна вращаться только в одну сторону, так как снабжена обгонной муфтой 9. Вертикальная ось 3 закреплена на раме 10 трактора или сельхозмашины и имеет механизм 11 перевода ротационной бороны из рабочего положения в транспортное, и наоборот. Ротационная борона снабжена механизмом 12 регулировки глубины обработки почвы.
Зубья 6 могут иметь как круглое сечение, так и другое, например квадратное, шестигранное.
Ротационная борона работает следующим образом.
При движении ротационной бороны по полю зубья 6 испытывают различное сопротивление почвы. Если горизонтальная ось 7 ступицы 5 расположена вдоль направления движения ротационной бороны, то ось 7 не способна проворачиваться и поэтому зубья 6 испытывают максимальное сопротивление почвы. Если ось 7 ступицы 5 не совпадает с направлением движения ротационной бороны, то сопротивление почвы стремится провернуть ось 7 в подшипниках 8. Тогда в том случае, если ось 7 застопорена обгонной муфтой 9, зубья 6 испытывают максимальное сопротивление почвы. Если обгонная муфта 9 не препятствует свободному вращению оси 7, то зубья 6 проворачиваются и в результате испытывают меньшее сопротивление почвы, а в момент расположения оси 7 поперек к направлению движения ротационной бороны - минимальное. Таким образом, зубья 6, располагаясь по разную сторону от линии движения ротационной бороны, проходящей через центр оси 3 внешнего 1 и внутреннего 2 колец, испытывают различное сопротивление. Это приводит к образованию крутящего момента колец 1 и 2, а значит - и к их вращению при движении ротационной бороны. Причем обгонные муфты 9 установлены на осях 7 каждого кольца таким образом, что возможен поворот всех осей 7 внешнего кольца только в одном направлении, осей 7 внутреннего кольца - только в обратном. Поэтому кольца 1 и 2 при движении ротационной бороны, вращаясь в разные стороны, обеспечивают качественное крошение почвы.
Использование предлагаемого устройства обеспечивает снижение энергоемкости при высоком качестве обработки почвы, так как при движении ротационной бороны по полю ее рабочие органы способны проворачиваться как вокруг горизонтальной оси, так и вокруг вертикальной оси совместно с кольцами, на которых они закреплены.