ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИЙ КАТОК

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим каткам.
Известен каток для обработки почвы [Авторское свидетельство SU патент №1113007, МПК кл. А01В 29/04, 1984], состоящий из оси со свободно посаженными на ней кольцами, каждое из которых выполнено в виде усеченного эллипсоида вращения, а диаметр колец выполнен постепенно уменьшающимся от середины катка к его концам.
Данное конструктивное решение не обеспечивает равномерное уплотнение почвы по всей ширине захвата, не осуществляет достаточную степень дробления почвенных глыб при работе на тяжелых пересушенных почвах, имеет повышенную энергоемкость и низкую эксплуатационную надежность.
Наиболее близким аналогом к заявляемому является почвообрабатывающий каток [Авторское свидетельство SU патент №176762, МПК кл. А01В 29/04, 2018], включающий ось со свободно посаженными на ней кольцами в виде усеченных эллипсоидов вращения с диаметрами колец, постепенно уменьшающимися от середины катка к его концам, поверхность катка выполнена по логарифмической кривой, симметричной относительно середины катка, каждое пустотелое кольцо выполнено в виде двух симметричных относительно оси разделенных перегородкой внутренних полостей, заполненных наполовину объема шаровыми телами, внутренние стенки рабочих поверхностей колец имеют направленные внутрь полушаровые полые выпуклости.
Недостатком данной конструкции является низкое качество работы, высокая энергоемкость и низкая эксплуатационная надежность.
Диаметр колец, постепенно уменьшающийся от середины катка к его концам, является причиной неравномерного уплотнения почвы по ширине захвата.
Различная угловая скорость вращения свободно посаженных на ось пустотелых колец и различный объем их внутренних полостей, заполненных наполовину объема шаровыми телами, приводит к различной частоте вибрации, что не обеспечивает равномерное разрушение твердых комков по ширине захвата и по длине пути.
Различная угловая скорость вращения свободно посаженных на ось пустотелых колец приводит к взаимному трению их прилегающих поверхностей и трению посадочных мест об общую ось, что повышает энергоемкость и снижает эксплуатационную надежность из-за абразивного износа.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества работы при снижении энергоемкости и повышении эксплуатационной надежности.
Технический результат достигается за счет того, что шаровые тела стальные, покрыты эластичным материалом, кольца одинакового диаметра насажены на общую ось квадратного сечения, установленную на раме на подшипниковых опорах таким образом, что перегородки между внутренними полостями соседних колец повернуты относительно друг друга на угол внутреннего трения шаровых тел.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявляемого почвообрабатывающего катка новых свойств, отличных от прототипа.
Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».
На фиг. 1 изображена схема почвообрабатывающего катка, вид сбоку, на фиг. 2 - схема, расположения шаровых тел во внутренних полостях кольца при горизонтальном положении перегородки, на фиг. 3 - схема, расположения шаровых тел во внутренних полостях кольца при положении перегородки под углом начала соударения шаровых тел с, на фиг. 4 - схема, расположения шаровых тел во внутренних полостях кольца при вертикальном положении перегородки.
Почвообрабатывающий каток, включающий ось 2 с посаженными на ней пустотелыми кольцами 5, каждое пустотелое кольцо выполнено в виде двух симметричных относительно оси разделенных перегородкой 7 внутренних полостей, заполненных шаровыми телами 4, внутренние стенки рабочих поверхностей катка имеют направленные внутрь полушаровые полые выпуклости 6, причем, шаровые тела стальные, покрыты эластичным материалом, кольца 5 одинакового диаметра насажены на общую ось 2 квадратного сечения, установленную на раме 3 на подшипниковых опорах 1 таким образом, что перегородки 7 между внутренними полостями соседних колец повернуты относительно друг друга на угол внутреннего трения шаровых тел 4.
Работа почвообрабатывающего катка осуществляется следующим образом.
В процессе перекатывания по поверхности поля рабочая поверхность колец производит дробление почвенных глыб и уплотнение почвы. Свободно перекатывающиеся по внутренним полостям колец шаровые тела соударяются с полушаровыми выпуклостями. Возникающая в результате внутреннего ударного взаимодействия вибрация интенсифицирует процесс дробления глыб и уплотнения почвы, снижает налипание почвы на рабочую наружную поверхность колец.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Кольца 5 одинакового диаметра образуют общую внешнюю поверхность катка цилиндрической формы, что обеспечивает равномерное уплотнение почвы по ширине захвата.
Общая ось 2 квадратного сечения установленная на раме 3 на подшипниковых опорах 1, предотвращает трение колец 5 друг о друга и об ось в посадочных местах, что снижает энергоемкость работы и повышает эксплуатационную надежность путем снижения абразивного износа.
Отсутствие вращения колец 5 относительно оси 2 и их размещение таким образом, что перегородки 7 между внутренними полостями соседних колец повернуты относительно друг друга на угол внутреннего трения шаровых тел 4 упорядочивает вибрацию катка от соударения шаровых тел 4 о полушаровые полые выпуклости 6 и обеспечивает равномерность уплотнения почвы и эффективность разрушения комков как по ширине захвата, так и по длине пути. В один и тот же момент времени, в тех кольцах, в которых перегородка 7 находится в вертикальном, фиг. 2, или в горизонтальном, фиг. 4, положениях, соударение шаровых тел 4 о полушаровые полые выпуклости 6 не происходит, и данные кольца не возбуждают вибрацию. В кольцах, при вращении которых угол наклона перегородки 7 к горизонту достиг величины β=90° - α, где α - угол внутреннего трения шаровых тел, фиг. 3, начинается падение и соударение шаровых тел 4 о полушаровые полые выпуклости 6, что приводит к возникновению вибрации, передаваемой через ось всем кольцам. В связи с указанным размещением колец совокупный процесс вибрации катка происходит непрерывно.
Стальные шаровые тела 4, обладая большей, чем у прототипа, массой, усиливают энергию вибрации, а их упругое покрытие снижает уровень шума.
В совокупности существенные признаки заявленной полезной модели обеспечивают достижение заявленного технического результата.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство SU патент №1113007, МПК кл. А01В 29/04, 1984.
2. Авторское свидетельство SU патент №176762, МПК кл. А01В 29/04, 2018.