Рабочий орган для обработки почвы
WORKING BODY FOR TILLAGE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам, предназначенным рыхления и крошения почвы, а также для удаления сорняков.
Известен почвообрабатывающий каток для уплотнения почвы, содержащий раму, расположенную под углом атаки ось и установленные на ней дисковые рабочие органы. При этом каждый диск выполнен в виде кольца, соединенного с осью посредством спиц, причем кольцо имеет форму усеченного конуса, при этом угол внутренней конической поверхности равен или больше угла наружной конической поверхности (АС СССР №1496650, МПК А01В 29/04).
Недостатками данного почвообрабатывающего катка являются:
1. Катки в основном применяются для уплотнения почвы и менее приспособлены для удаления сорной растительности.
2. Не обеспечивается рыхление и крошение почвы.
3. Кольца с помощью спиц соединены непосредственно с осью и в случае поломки, например, деформации при наезде на препятствие, одного или нескольких колец нужна разборка всего катка.
4. Высокая трудоемкость при ремонте.
Известен рабочий орган для кольцевой бороны, выполненный в виде кольца, имеющего форму усеченного конуса, соединенного посредством спиц со ступицей, ступица выполнена со сквозными продолговатыми отверстиями, расположенными в центральной части ступицы так, что они образуют два кольца, соединенных перемычками  (RU, Патент № 2680316 С1, A01B29/04, A01B39/08, A01B39/18).
Недостатками данного рабочего органа являются:
1. Незначительная эффективность крошения почвы.
2. При смятии (деформации, повреждении) конусного кольца (или его части), выполненного в виде прямоугольной полосы при наезде на препятствие (камень, плотный слой почвы и т.д.) необходима его полная замена.
3. Высокая трудоемкость при ремонте.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству относится рабочий орган для обработки почвы, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса, соединенного посредством спиц со ступицей, при этом на внутренней поверхности меньшего основания конуса за спицами установлено кольцо в виде тора  (RU, Патент № 2627201 С1, A01B29/04, A01B39/08, A01B39/18).
Недостатками данного рабочего органа являются:
1. Незначительная эффективность крошения почвы.
2.  При замене в случае повреждения,  поломки конусного кольца или его части, выполненного в виде прямоугольной полосы при наезде на препятствие (камень, плотный слой почвы и т.д.) необходима его полная и длительная по времени замена, что повышает трудоемкость ремонта.
Техническая задача изобретения заключается в снижении трудоемкости ремонта за счет выполнения кольца в виде отдельных секций при повышении качества обработки почвы путем увеличения степени крошения при рыхлении обрабатываемого слоя почвы.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что рабочий орган для обработки почвы, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса, соединенного со ступицей. Усеченный конус выполнен секционным из пружинной стали, на концах которых выполнены отверстия с возможностью болтового соединения через кронштейны с отверстиями зубчатого сферического диска, расположенными по его краям на расстоянии не менее высоты зуба зубчатого сферического диска, при этом кромки зубьев зубчатого сферического диска расположены в плоскости, проходящей через больший диаметр усеченного конуса, а кронштейны, состоящие каждый из двух ребер, которые в верхней части параллельны и жестко соединены между собой верхними пластинами, в центре которых выполнены отверстия соосные отверстиям в зубчатом сферическом диске и прилегающие поверхности которых ответны поверхности зубчатого сферического диска в месте крепления кронштейнов, в каждом кронштейне длина верхней части ребер равна ширине верхней пластины, при этом верхняя и нижняя части ребер, сопряженных между собой, расположены под тупым углом α друг к другу, а нижние части ребер жестко соединены между собой нижней пластиной, имеющей по ее центральной оси два отверстия соосных с отверстиями усеченного конуса, внутренняя поверхность которого ответна прилегающей поверхности нижней пластины.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично изображен рабочий орган для обработки почвы; на фиг. 2 схематично изображен кронштейн.
Рабочий орган для обработки почвы, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса 1, соединенного со ступицей 2. Усеченный конус 1 выполнен секционным из пружинной стали, на концах которых выполнены отверстия 3 с возможностью болтового соединения через кронштейны с отверстиями 4 зубчатого сферического диска 5, расположенными по его краям на расстоянии не менее высоты зуба зубчатого сферического диска 5, при этом кромки 6 зубьев зубчатого сферического диска 5 расположены в плоскости, проходящей через больший диаметр усеченного конуса 1, а кронштейны, состоящие каждый из двух ребер 7, которые в верхней части параллельны и жестко соединены между собой верхними пластинами 8, в центре которых выполнены отверстия 9 соосные отверстиям 4 в зубчатом сферическом диске 5 и прилегающие поверхности которых ответны поверхности зубчатого сферического диска 5 в месте крепления кронштейнов, в каждом кронштейне длина верхней части ребер 7 равна ширине верхней пластины 8, при этом верхняя и нижняя части ребер 7, сопряженных между собой, расположены под тупым углом α друг к другу, а нижние части ребер  жестко соединены между собой нижней пластиной 10, имеющей по ее центральной оси два отверстия 11 соосных с отверстиями 3 усеченного конуса 1, внутренняя поверхность которого ответна прилегающей поверхности нижней пластины 10.
Ступица 2 через пружинную стойку 12 крепится к раме 13 обрабатывающего агрегата (на фиг. не показан).
Устройство работает следующим образом.
Во время движения по полю рабочий орган, совершая вращательное движение вокруг своей оси в результате воздействия силы трения взаимодействует режущей кромкой усеченного конуса 1 с поверхностью поля, проникает в пласт почвы на определенную глубину в зависимости от установленного угла атаки, подрезает его, приподнимает и смещает в сторону. При этом одновременно происходит выдергивание сорной растительности из почвы вместе с корнями на поверхность поля.
Подрезанная часть почвы проходя через усеченный конус 1 направляется на зубчатый сферический диск 5, ударяется о его вогнутую поверхность и кромки 6 зубьев  и разбивается на мелкие комки, тем самым повышая степень крошения почвы при рыхлении обрабатываемого слоя почвы рабочим органом.
Таким образом, использование рабочего органа позволяет повысить качество обработки почвы благодаря установленному внутри усеченного конуса 1 зубчатому сферическому диску 5, обеспечивающему при рыхлении рабочим органом почвы разрушение крупных комков и глыб и снизить засоренность полей сорняками.
Кроме того, форма усеченного конуса 1, выполненного из отдельных секций пружиной стали, закрепленных посредством кронштейнов на зубчатом сферическом диске 5 обеспечивает надежность конструкции, а также быструю заменимость в случае износа.
При этом, если необходимо заменить одну секцию, то снимают болты из отверстий 3 заменяемой секции и отверстий 11 нижних пластин 10 соседних кронштейнов и снимают изношенную (или поломанную) секцию и заменяют ее на новую, закрепляя болтовым соединением относительно двух соседних кронштейнов.
Предложенная конструкция позволяет повысить качество обработки почвы путем увеличения крошения обрабатываемого слоя, как за счет усеченного конуса 1, так и за счет одновременного использования зубчатого сферического диска 5.
Снижение трудоемкости происходит за счет возможности заменяемости секций усеченного конуса 1 без снятия со ступицы 2. А использование пружинной стали обеспечивает их гибкость при сохранении общей жесткости и надежности конструкции.