РАБОЧИЙ ОРГАН ФРЕЗЫ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОДПОКРОВНОГО РЫХЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим фрезам с вертикальной осью вращения, предназначенная для работы на ягодных плантациях и в садовых насаждениях для поверхностной обработки почвы и подпокровного рыхления на глубину 3…5 см.
Известны активные рабочие органы почвообрабатывающих фрез с вертикальной осью вращения, содержащие стойку и подрезающее лезвие [Патенты РФ на полезные модели: №150776, кл. А01В 33/03, 2015; №166354, кл. А01В 33/02, 2016].
Недостатком данных технических решений является наличие плоских вертикальных стоек, вызывающих возникновение относительно больших моментов сопротивления, что сказывается на энергозатратах при обработке почвы.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту относятся рабочие органы почвообрабатывающих фрез с вертикальными осями вращения, содержащие стойку, закрепленную горизонтально, где подрезающее лезвие состоит из ломаной пластины, части которой наклонены к горизонту под углами 20° и 5° [Патент РФ на полезную модель: №186271, кл. А01В 33/10, 33/06, 2019].
Недостатком данного технического решения является наличие плоской поверхности режущей кромки у подрезающего лезвия и отсутствие поверхностного слоя из композитных материалов на режущей кромки, что приводит к дополнительным затратам энергии при подрезании корневой системы сорняков и быстрому износу подрезающих лезвий.
Техническим результатом модели является снижение энергоемкости процесса обработки почвы, более широкий спектр использования такого рабочего органа, увеличение срока службы.
Технический результат достигается за счет того, что рабочий орган фрезы с вертикальной осью вращения для поверхностной обработки почвы и подпокровного рыхления, состоящий из горизонтально закрепленной стойки и подрезающего лезвия, имеющего форму ломаной пластины, части которой наклонены к горизонту под углами 20° и 5°, отличающийся тем, что режущая кромка лезвия покрыта слоем толщиной 0,25…0,3 мм из композита железо-электрокорунд белый.
Наличие поверхностного слоя из композита железо-электрокорунд белый увеличивает износостойкость.
2
Технологический процесс нанесения износостойких композитов на основе железа включает ряд операций: очистку, мойку, обезжиривание (в стандартном электролите при 1,0…2,0 А/дм или венской известью) [Гурьянов Г.В.; Кисель Ю.Е. Электрохимические сплавы и композиты на основе железа. Брянск: Издательство БГИТА, 2015. 96 с.].
Режимы анодной обработки и нанесения покрытий были установлены в вышеуказанной работе.
2
2
3
3
2
Композиты получают из электролита состава: FeCl⋅4HO - 450…550 кг/м, электрокорунд белый марки M14 - 80-90 кг/м. Среднюю скорость потока электролита необходимо поддерживать 0,1…0,2 м/с. Режимы нанесения композитов: плотность тока 20-30 А/дм, рН - 0,7-1,0, температура элетролита 50-60°С.
При осаждении композита на рабочий орган фрезы финишную механическую обработку можно исключить, поскольку эта операция получается с высоким классом шероховатости и не требует дополнительных затрат энергии при соприкосновении с почвой на стадии приработки.
Нож не подвергается термической обработки, что позволяет сохранить однородную (гомогенную) структуру закаленной стали его сердцевины, придав высокую твердость, механическую прочность поверхности.
Композит обеспечивает высокую поверхностную твердость 10…11 ГПа рабочей поверхности органа фрезы, что снижает изнашивание его режущей кромки и повышает ресурс в 2…3 раза. После операции нанесения покрытий поверхность режущей кромки ножа представляет собой геторогенную структуру, которая обеспечивает высокую износостойкость и прочность рабочей части ножа.
Поскольку в других технических решениях совокупность отличительных признаков полезной модели не обнаружена, то оно соответствует критерию «новизна».
Полезная модель поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен рабочий орган почвообрабатывающей фрезы с вертикальной осью вращения, на фигуре 2 - фотография общего вида.
Рабочий орган фрезы состоит из стойки 1, подрезающего лезвия 2 Режущая кромка покрыта поверхностным слоем 3, включающим композит железо-электрокорунд белый. Отверстия 4 служат для крепления ножа к ротору. Нож изготавливается из заготовки в виде прямоугольной металлической пластины.
Рабочий орган фрезы работает следующим образом. Перед началом работы ротор фрезы настраивают на заданную глубину обработки почвы. При поступательном движении фрезы ротор вместе с рабочими органами совершает плоскопараллельное движение. Подрезающее лезвие 2 входит в почву на заданную глубину обработки и интенсивно измельчает ее с одновременным подрезанием сорняков.
Источники информации
1. Патент РФ на полезную модель: №150776, кл. А01В 33/03, Бюл. №6, 2015.
2 Патент РФ на полезную модель: №179946, кл. А01В 33/06, 33/10, Бюл. №16, 2016.
3. Патенты РФ на полезные модели: №186271, кл. А01В 33/10, 33/06, 2019.
4. Гурьянов Г.В.; Кисель Ю.Е. Электрохимические сплавы и композиты на основе железа. Брянск: Издательство БГИТА, 2015. 96 с.