КУЛЬТИВАТОР НА УПРУГИХ СТОЙКАХ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям, а именно к культиваторам.
Известны культиваторы с S-образными упругими (пружинными) стойками, прикрепленными к раме культиватора (см. кн. Халанский В.М., Горбачев П.В. Сельскохозяйственные машины, М.: Колос, 2003, стр.74). Такие культиваторы состоят из рамы, на которой с помощью S-образных стоек установлены рабочие органы (лапы), т.е. культиваторы с колебательными рабочими органами. Такое крепление рабочих органов более эффективно, т.к. за счет их упругих свойств можно получить более высокие агротехнические показатели обработки почвы и в случае контакта с инородными предметами избежать остаточных деформаций и поломок. Культиваторы с колебательными рабочими органами позволяют снижать тяговое сопротивление на 25-30% по сравнению с жестко закрепленными, а также упругая стойка снижает залипание лап почвой по сравнению с жесткой.
Однако, несмотря на достаточно высокую эффективность, лапы на упругой стойке (пружинной) при работе имеют отклонение от установленной глубины обработки на 10-15% больше, чем при жесткой подвеске, следовательно, предназначены для культивирования почв в узком диапазоне плотности.
Известен культиватор на упругих стойках, который включает раму с установленными на ней S-образными пружинными стойками. Культиватор снабжен жестко закрепленными на раме и расположенными внутри пружинных частей S-образных стоек ограничителями. Ограничители имеют криволинейную поверхность, выполненную эквидистантно пружинной части стойки. Такое конструктивное выполнение позволит повысить равномерность глубины хода рабочего органа культиватора, а также расширить эксплуатационные возможности культиватора на почвах с разными физико-механическими свойствами. (RU №2382538, A01B 33/00, опубл. 27.02.2010).
Недостатком данного устройства является нерегулирование жесткости стойки, что приводит к ухудшению качества обработки почвы с разными физико-механическими свойствами.
Технический результат заключается в повышении качества культивации за счет обеспечения устойчивости движения рабочего органа культиватора, а также расширение эксплуатационных возможностей за счет изменения жесткости культиватора с S-образными упругими стойками.
Технический результат достигается тем, что в культиватор, содержащий раму с жестко закрепленными с помощью S-образных упругих стоек лапами, дополнительно введены регуляторы. С одной стороны регуляторы шарнирно соединены с рамой, а с другой закрепленны к S-образным упругим стойкам двумя пластинами с помощью болтов и гаек, одна из которых жестко соединена с регулятором.
На фиг.1 показан общий вид S-образной упругой стойки, а на фиг.2 - вид сбоку фиксирующего устройства рабочей длины S-образной упругой стойки.
Культиватор состоит из рамы 1, на которой жестко закреплены S-образные упругие стойки 2 с лапами 3. В S-образную упругую стойку 2 установлен регулятор 4, с одной стороны шарнирно присоединенный к пальцу 5, установленного в кронштейнах 6, жестко закрепленных на раме 1. А с другой стороны регулятор закреплен к упругой стойке 2 двумя пластинами 7 с помощью болтов 8 и гаек 9. Одна из пластин жестко соединена с регулятором 4.
кр
Культиватор работает следующим образом. При обработке почвы рабочим органом (лапа 3) на нее действует сила сопротивления почвы Р, зависящая от ее физико-механических свойств и от глубины обработки. Рабочий орган 3 культиватора на S-образной упругой стойке 2 начинает совершать колебательные движения в результате неравномерного характера разрушения почвы при врезании почвы и отталкивании лапы. Пружинная стойка, как упругий элемент, под действием сил сопротивления почвы начинает прогибаться в направлении А. Такое явление вызвано малой жесткостью участка S-образной пружинной стойки 2, расположенного между точкой приложения нагрузки Р и местом крепления ее на раме 1 культиватора. Известно, что такая деформация наступила от действия критической силы P, которая определяется по известной зависимости:
,
где k - коэффициент, зависящий от расположения опор и характера нагрузки, k=const,
EJ - жесткость поперечного сечения гибкого стержня,
l - длина рассматриваемого участка гибкого стержня,
max
y - максимальное перемещение упругой стойки.
кр
Из этой зависимости видно, что одним из важнейших показателей упругой стойки 2 является длина стержня l, т.е. чем она меньше, тем значение P больше при тех же параметрах E и J. Поэтому в предложенном техническом решении и использован этот принцип за счет изменения рабочей длины S-образной пружинной стойки 2 следующим образом. Если культиватор эксплуатируется на более тяжелых почвах, то за счет поворота регулятора 7 на пальце 5, предварительно ослабив болты 8, на определенный угол, например α, и после этого, зажав стойку между пластинами 7 болтами 8, регулятор 4 фиксируется в этом новом положении. Это позволяет уменьшить рабочую длину S-образной пружинной стойки 2 и тем самым повысить ее сопротивление воздействию силы P, приложенной к лапе 3 культиватора. Выполняя поворот регулятора 4 на различные углы в зависимости от физико-механических свойств почв, можно получить требуемую устойчивость движения лапы 3 культиватора и тем самым обеспечить качество обработки почв.
По сравнению с известным решением предлагаемое устройство позволяет повысить качество культивации за счет обеспечения устойчивости движения рабочего органа культиватора, а также расширить эксплуатационные возможности за счет изменения жесткости культиватора с S-образными упругими стойками.