ЛАПА ПЛОСКОРЕЖУЩАЯ ОДНОСТОРОННЯЯ
BEET HOE

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для борьбы с сорной растительностью в междурядьях пропашных культур и полях, находящихся в системе «черного пара».
5
Известен рабочий орган культиватора, содержащий носовую часть, крылья с режущими клиньями, хвостовик, расположенный за долотом и примыкающий к задним кромкам крыльев, упрочняющий слой металла на задних гранях крыльев, в котором с целью повышения эксплуатационной надежности центральная часть у носовой части имеет на ширине, равной (0,85-1,1) L, где L - ширина основания хвостовика, углы заострения больше, а ширину каждой задней грани клиньев в этой части крыльев - меньшую, чем аналогичные углы заострения и ширина соответствующей грани режущих клиньев на участках крыльев, смежных с центральной частью их, причем концевые участки крыльев, ограниченные их боковыми гранями прямыми, имеют углы заострения режущих клиньев и ширину их задних граней, равные соответствующим углам и граням режущих клиньев центральной части крыльев (SU Авторское свидетельство № 1613012 А1, МПК А01В35/20. Рабочий орган культиватора / П.А.Рогозников, В.А.Цепулин, О.М.Хазов, В.И.Гасилин, И.М.Штафинский (СССР). - Заявка № 4409501/30-15; Заявлено 12.04.1988; Опубл. 15.12.1990, Бюл. № 46).
К недостаткам описанного рабочего органа применительно к решаемой нами задаче, несмотря на упрочнение режущих клиньев, относятся низкое качество обработки почвы.
3
Известен также рабочий орган культиватора, содержащий стойку и закрепленную на ней рыхлящую лапу, в котором с целью повышения качества рыхления почвы путем смещения почвенных слоев задние кромки лапы выполнены с выступами, одни из граней которых расположены под острыми углами к плоскости симметрии лапы (SU Авторское свидетельство № 1012815 А, М. кл. А01В 3 5/26. Рабочий орган культиватора / В.Л.Попов, В.И.Гасилин, Ю.П.Аксенов, Н.Н.Мирошниченко (СССР). - Заявка № 2850643 / 30-15; Заявлено 12.12.1979; Опубл. 23.04.1983, Бюл. № 15).
К недостатку описанного рабочего органа относится низкое качество срезания корней сорняков.
Кроме описанных известен почвообрабатывающий рабочий орган, включающий вертикальную стойку и соединенную с ней наклонную к горизонтальной плоскости пластину с режущим лезвием, к которой присоединен горизонтальный плоскорежущий нож, в котором с целью повышения качества рыхления, уменьшения выноса влажного слоя на поверхность и снижения тягового сопротивления режущее лезвие пластины выполнено в виде двух прямолинейных граней, образующих в месте пересечения тупой угол, вершина которого вынесена перед передней гранью стойки, при этом угол между верхней гранью режущего лезвия и передней гранью стойки тупой (SU Авторское свидетельство № 1093268. А, М. кл. А01В 35/20 // А01В 35/22. Почвообрабатывающий рабочий орган / В.В.Мальцев, В.Е.Огрызков (СССР). - Заявка № 3549894 / 30-15; Заявлено 07.02.1983; Опубл. 23.05.1984, Бюл. № 19).
К недостаткам описанного рабочего органа относятся вынос влажного слоя на дневную поверхность, что недопустимо для обработки полей, отведенных под «черный пар».
Близким аналогом к заявленному объекту относится лапа плоскорежущая односторонняя, содержащая стойку, или право-, или левостороннее плоскорежущее крыло, соединенное со стойкой вертикальным щитком с передней гранью и режущими кромками на фронтальных гранях крыла и щитка (см., например, Справочник конструктора сельскохозяйственных машин в четырех томах под ред. инж. М.И.Клецкина. - М.: Машиностроение, 1967. - Т.2, изд. 2-е, пе-рераб. и доп. - 830 с. - С.165-176, рис.30 (стр.168), табл.7 (стр.167)).
К недостаткам описанной лапы культиватора относятся неудовлетворительное качество обработки верхнего слоя почвы паров, большое количество неподрезанных сорняков при затуплении режущих кромок лезвий крыльев и щитка. Задний угол от 5 до 15° на крыле лапы приводит к выносу влажного слоя на дневную поверхность поля и повышению тягового сопротивления рабочего органа.
6
Известен рабочий орган культиватора для предпосевной обработки почвы, включающий стойку с двусторонней заточкой и задней стенкой, на которой закреплена стрельчатая плоскорежущая лапа с передней режущей кромкой, в которой, верхняя грань задней стенки выполнена горизонтальной, снабжена двумя разнесенными по ее длине опорными площадками, причем симметрично продольной оси стойки на передней и задней опорных площадках выполнены полуцилиндрические углубления, а на задней опорной площадке за полуцилиндрическим углублением выполнен выступ трапецеидальной формы, сопряженный с выполненным на задней части лапы пазом в виде ласточкина хвоста, при этом носок и задняя часть плоскорежущей лапы сопряжены с передней и задней опорными площадками и с задней стенкой и дополнительно соединены болтом с потайной головкой, размещенным в створе стойки в выполненных в лапе и задней стенке соосных вертикальных отверстиях; задняя стенка по ее длине выполнена переменного сечения и плавно сопряжена с нижним концом стойки (RU Патент № 2074596 С1, МПК А01В35/26. Рабочий орган культиватора для предпосевной обработки почвы / A.M.Салдаев, О.Г.Чамурлиев, О.С.Зиновьев (RU). - Заявка № 94042342/15; Заявлено 29.11.1994; Опубл. 10.03.1997, Бюл. № 7).
К недостаткам описанного рабочего органа культиватора относятся большая развальная борозда за стойкой и вынос влажного слоя почвы на дневную поверхность.
7
Известно также орудие для поверхностной обработки почвы, содержащее раму с навесным устройством, грядили и рабочие органы, каждый из которых имеет стойку с лапой, в котором рабочие органы закреплены на треугольных рамках, смонтированных на раме посредством разновеликих грядилей с возможностью перемещения в продольно-вертикальной и поперечно-вертикальной плоскостях, при этом стойка каждого рабочего органа отклонена назад и имеет рабочую кромку с переменным углом заточки по ее высоте, минимальный угол которой выполнен на части стойки, обрабатывающей поверхностный слой почвы, и заднюю стенку с закрепленной на ней стрельчатой плоскорежущей лапой, имеющей переднюю режущую кромку на ее крыльях, причем режущая кромка лапы образована заточкой передней грани с переменным углом, уменьшающимся в направлении свободного конца каждого крыла стойки; каждый рабочий орган имеет регулируемый по высоте ограничительный полоз; за рабочими органами размещен цепной шлейф (RU, Патент № 2268563 С1, МПК А01В 35/00. Орудие для поверхностной обработки почвы / В.Г.Абезин, В.В.Карпунин, Д.А.Сердюков, С.Я.Семенко (RU). - Заявка № 2004114573; Заявлено 12.05.2004; Опубл. 10.11.2005).
К недостаткам описанного орудия для поверхностной обработки почвы относятся низкое качество обработки почвы. Это связано с тем, что за каждой стойкой образуется вертикальная щель. Лапой выносится влажный слой на дневную поверхность. Устранение описанных огрехов производится цепным шлейфом. Все это приводит к неоправданному усложнению конструкции орудия и высокой материалоемкости.
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится лапа плоскорежущая односторонняя (бритва культиватора), содержащая стойку, или право-, или левостороннее плоскорежущее крыло, соединенное со стойкой вертикальным щитком с наклонной передней гранью и режущими кромками на фронтальных гранях крыла и щитка, выполненными единой деталью, в которой режущая кромка на фронтальной грани плоскорежущего крыла образована уменьшающимся углом заострения в направлении конца крыла, а режущая кромка на фронтальной грани щитка - с увеличивающимся углом заострения в направлении нижнего уреза щитка, выполненная ниже плоскости размещения режущей кромки плоскорежущего крыла (RU опубликованная заявка № 2006100599 А, МПК А01В 35/20 (2006.01), А01В 35/26 (2006.01). Лапа плоскорежущая односторонняя (бритва культиватора) / А.П.Сергеев, A.M.Салдаев, Г.И.Ивко, Ю.А.Колесников, Д.Г.Ивко (RU). - Заявлено 10.01.2006; Опубл. 27.07.2007, Бюл. № 21 // Изобретения. Полезные модели. - 2007. - № 21).
К недостаткам описанной лапы относится образование щели за стойкой и выноса влажного слоя почвы на дневную поверхность.
Описанная лапа плоскорежущая односторонняя принята в качестве наиближайшего аналога.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - полное уничтожение сорной растительности без выноса влажного слоя на дневную поверхность при рыхлении междурядий пропашных культур и обработке полей под «черным паром».
Технический результат - повышение качества обработки почвы и надежности в работе.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной лапе плоскорежущей односторонней (бритве культиватора), содержащей стойку, или право- или левостороннее плоскорежущее крыло, соединенное со стойкой вертикальным щитком с наклонной передней гранью, режущими кромками на фронтальных гранях плоскорежущего крыла с уменьшающимся углом заострения в направлении от щитка к концу крыла и на фронтальной грани щитка с увеличивающимся углом заострения в направлении нижнего среза щитка, выполненного ниже плоскости размещения режущей кромки плоскорежущего крыла, согласно изобретению, параллельно задним граням стойки и плоскорежущего крыла выполнены прорези, ширина которых уменьшается в направлении каждого крыла.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена лапа плоскорежущая односторонняя (правосторонняя), вид справа.
На фиг.2 - то же, вид спереди.
На фиг.3 - то же, вид в плане.
На фиг.4 показана развертка заготовок двух левосторонних плоскорежущих лап, установленных оппозитно при безотходной вырубке из полосовой конструкционной стальной ленты с выполненными монтажными и технологическими отверстиями.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Лапа плоскорежущая односторонняя содержит стойку, или правостороннее плоскорежущее крыло 1 (фиг.1-3), или левостороннее плоскорежущее крыло 2, соединенное со стойкой вертикальным щитком 3 с наклонной передней гранью 4. В силу широкой известности стойка на приведенных чертежах не показана. На фронтальных гранях крыла 1 (2) и щитка 3 выполнены режущие кромки 5 и 6. Крыло 1 (2) и щиток 3 выполнены единой деталью из полосовой стали. В верхней части щитка 3 выполнены монтажные отверстия 7 для соединения со стойкой посредством заклепок диаметром 8,5 мм.
Режущая кромка 5 на фронтальной грани плоскорежущего крыла 1 (2) образована с уменьшающимся углом заострения горизонтального лезвия 8. Горизонтальное лезвие 8 на плоскорежущем крыле 1 (2) выполнено методом холодной прокатки с наклепом верхней и нижней граней без образования стружки для обеспечения износостойкости.
Угол заострения лезвия 8 уменьшается с 15 до 8° при угле постановки режущей кромки 5 к направлению движения, равном 30°.
Режущая кромка 6 на фронтальной наклонной грани 4 щитка 3 выполнена с увеличивающимся углом заострения вертикального лезвия 9 в направлении нижнего среза 10 щитка 3. Угол постановки режущей кромки 6 щитка 3 к направлению движения стойки выполнен равным 70±10°. Угол заострения режущей кромки 6 на лезвии 9 с 10° в верхней части щитка 3 увеличивается до 30…35° в нижней части среза 10. Лезвие 9 выполнено аналогично лезвию 8.
Плоскорежущее крыло 1 (2) с щитком 3 сопряжено по галтели с радиусом изгиба не более 20 мм по линии сгиба (см. фиг.4). Переход крыла 1 и щитка 3 при выполнении заготовок перед изгибом и срезами ограничен технологическим отверстием 11.
Срез 10 щитка 3 выполнен ниже на величину Δ плоскости размещения режущей кромки 5 плоскорежущего крыла 1 (2) лапы.
Максимальная глубина хода среза 10 щитка 3 от дневной поверхности поля h, равна 10 см, а номинальная ее величина «а» равна 5…6 см.
Параллельно задним граням 12 и 13 щитка 3 и плоскорежущего крыла 1 выполнены прорези 14, 15 и 16. Ширина прорезей 14-16 уменьшается в направлении конца крыла 1.
Лапа плоскорежущая односторонняя работает следующим образом.
При установившемся движении на заданной глубине культивации «а-Δ» режущей кромкой 6 щитка 3 прорезается вертикальная щель на глубину «а». Режущей кромкой 6 стебли и корни сорных растений за счет минимального угла заострения придавливаются либо к поверхности почвы и прорезаются, либо внедряются в плотный слой и прорезаются, либо отводятся до среза 10 и остаются деформированными в донной части узкой щели, выполненной щитком 3. Одновременно с этим односторонним лезвием 9 от основной почвенной массы срезается и сдвигается вправо слой почвы и деформируется, образуя валик и узкую щель. Прорезью 14 на задней грани щитка 3 почва с валика направляется вниз и щель закрывается, образуя ровную поверхность.
Дальше в работу вступает режущая кромка 5 лезвия 8 правого крыла 1. Условия работы режущей кромки 5 рядом со щитком 3 отличны от условий работы режущей кромки 5 на конце крыла 1. Режущей кромкой 5 пласт почвы с корнями сорной растительности подрезается, без перемещения почвы сдвигается назад и вновь укладывается.
Неперерезанные корни сорняков скользят вдоль режущей кромки 5. Однако условия резания корней сорняков на упругой основе меняются. Величина углов резаний уменьшается к концу крыла 1. При смещении корней вбок происходит увеличение в них деформации напряжений, а растянутые корни перерезаются острым лезвием 8 на конце крыла 1, выполняя резание скольжением. Таким образом происходит полное подрезание и уничтожение сорной растительности без перемешивания почвы в верхнем слое. Этим сохраняются запасы почвенной влаги. Подавлением сорняков обеспечивают две задачи: сохранение в почве элементов питания растений и сохранение продуктивной влаги.
При износе режущих кромок 5 и 6 методом холодной прокатки вновь восстанавливают геометрию плоскорежущих односторонних лап культиватора.
При работе на высоких скоростях окнами 14 и 15 вдоль задней грани 13 поднятый над крылом слой почвы тормозится и опускается на срезанную режущей кромкой 5 поверхность почвы. Этим исключаются вынос и перемешивание влажных слоев почвы с пересушенным верхним слоем.