РЕЖУЩИЙ УЗЕЛ ДИСКОВОЙ БОРОНЫ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к почвообрабатывающим машинам.
Известна борона дисковая комбинированная, патент RU №66882 от 10.10.2007 г, содержащая раму, сферические диски, выполненные с полукруглыми вырезами по внешней стороне, установленные рядами на индивидуальных стойках, закрепленных на параллельных брусьях рамы со смещением одного ряда относительно другого, причем рама опирается на транспортные колеса и снабжена барабаном-выравнивателем почвы. При этом сферические диски жестко закреплены на концах индивидуальных стоек посредством подшипниковых узлов и обращены вогнутостью в сторону направления движения и ориентированы идентично в каждом ряду, причем вогнутость дисков каждого последующего ряда противоположна вогнутости дисков предыдущего ряда, а крепление бороны выполнено с помощью демпфирующего механизма пружинного типа. Причем верхний конец каждой индивидуальной стойки с помощью шарнирного узла, состоящего из пружинных элементов, жестко закреплен на брусе раме под углом 45°±10° к горизонтали. А к нижнему концу каждой индивидуальной стойки посредством болтового соединения прикреплен подшипниковый узел со сферический диском под углом наклона к горизонтали 25°±5° и углом атаки 20°±5°, причем подшипниковый узел находится вне сферы диска. Для особых условий работы к нижнему концу каждой индивидуальной стойки посредством болтового соединения прикреплен подшипниковый узел со сферическим диском под углом наклона к горизонтали 25°±5° и углом атаки 20°±5°, причем подшипниковый узел находится внутри сферы диска и развернут на 180° по направлению к движению.
В патенте не раскрыта форма индивидуальной стойки. В патенте не раскрыто, что из себя представляют шарнирный узел и пружинные элементы в верхнем конце каждой стойки. Опыт показывает, что наклон стойки к горизонтали под углом 45° не является оптимальным. При увеличении нагрузки на диск, стойка провернется, и диск в большей степени поднимется вверх и выйдет из почвы. Другими словами на большой глубине и на твердых почвах орудие работать не сможет. В патенте заявлен слишком большой допуск на угол наклона стойки к горизонтали не раскрывающий сущность вопроса. Если на орудии одновременно используются углы наклона стойки к горизонтали 35°, 45° и 55°, то непонятно как эти углы выставляются. Применение в патенте, как видно из рисунка, стойки круглого сечения и громоздкого неподвижного корпуса подшипникового узла усложняет конструкцию и способствует забиванию режущего узла землей и растительными остатками. Это снижает надежность работы режущего узла.
Известно почвообрабатывающее орудие (прототип), патент RU №59933 от 10.01.2007, содержащее балку, корпус, стойку и диск, закрепленный на стойке, при этом верхняя часть стойки выполнена фигурной, охватывающей балку в нижней ее части. Сверху балка закрыта фигурной крышкой, жестко соединенной с верхней частью фигурной стойки, а в углах образовавшегося четырехугольника расположены демпферы (эластомеры) квадратного сечения.
В патенте не раскрыты углы наклона стойки к вертикали. А это важно. При наклоне стойки к вертикали 25°, как можно замерить из рисунка, при наезде на препятствие, стойка провернется, и диск в большей степени отодвинется назад, и только ненамного вверх. Для объезда препятствия такого подъема диска будет недостаточно. При наклоне стойки к вертикали 45°, как видно из предыдущего примера, диск будет легко объезжать препятствия, но на большой глубине и на твердых почвах орудие работать не сможет. Применение в патенте, как видно из рисунка, гнутой стойки круглого сечения и громоздкого неподвижного корпуса подшипникового узла усложняет конструкцию и способствует забиванию режущего узла землей и растительными остатками. Это снижает надежность работы режущего узла. В демпфере (эластомере) квадратного сечения, при работе явно работает только один угол, а остальные углы недогружены. Кроме того в углах эластомера происходит концентрация разрушающих нагрузок. Это приведет к преждевременному износу демпфера (эластомера) и снижению надежности работы режущего узла.
Целью данного технического решения повышение надежности и повышение качества работы узла режущего дисковой бороны.
Технический результат достигается за счет того, что режущий узел дисковой бороны, включает установленную с возможностью поворота на поперечной балке дисковой бороны стойку с подшипниковым узлом и сферическим диском, установленным наклонно к вертикали и с углом атаки. Верхняя часть стойки выполнена фигурной, охватывающей балку с одной стороны. С другой стороны балка закрыта фигурной крышкой, жестко соединенной с верхней частью фигурной стойки. А в углах образовавшегося четырехугольника расположены эластомеры. При этом стойка выполнена из полосы прямоугольного сечения, повернутой и изогнутой таким образом, чтобы обеспечить необходимые угол наклона к вертикали и угол атаки диска. Причем, в продольной плоскости стойка наклонена к вертикали таким образом, что точка крепления подшипникового узла повернута от центра поперечной балки назад по ходу движения дисковой бороны на угол 32°±5° от вертикали. Эластомеры выполнены круглого сечения. К вращающемуся корпусу подшипникового узла с помощью болтов крепится сферический диск, а ось подшипникового узла имеет резьбовую часть с лыской и неподвижно закреплена в стойке с помощью гайки и стопорной шайбы. При этом, в разных исполнениях, подшипниковый узел может находиться как внутри сферы диска, так и снаружи сферы диска.
Сущность технического решения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан режущий узел дисковой бороны в продольной плоскости. На фиг. 2 показан режущий узел дисковой бороны в поперечной плоскости с исполнением подшипникового узла внутри сферы диска. На фиг. 3 показан режущий узел дисковой бороны в поперечной плоскости с исполнением подшипникового узла снаружи сферы диска.
Режущий узел дисковой бороны, включает установленную с возможностью поворота на поперечной балке дисковой бороны 1 стойку 2 с подшипниковым узлом 3 и сферическим диском 4, установленным наклонно к вертикали и с углом атаки. Верхняя часть стойки выполнена фигурной 5, охватывающей балку 1 с одной стороны. С другой стороны балка закрыта фигурной крышкой 6, жестко соединенной с верхней частью фигурной стойки. А в углах образовавшегося четырехугольника расположены эластомеры 7. При этом стойка выполнена из полосы прямоугольного сечения, повернутой и изогнутой таким образом, чтобы обеспечить необходимые угол наклона к вертикали и угол атаки диска. Причем, в продольной плоскости стойка наклонена к вертикали таким образом, что точка крепления подшипникового узла повернута от центра поперечной балки назад по ходу движения дисковой бороны на угол 32°±5° от вертикали. Эластомеры выполнены круглого сечения. К вращающемуся корпусу подшипникового узла 3 с помощью болтов крепится сферический диск, а ось подшипникового узла имеет резьбовую часть с лыской и неподвижно закреплена в стойке с помощью гайки 8 и стопорной шайбы 9. При этом, в разных исполнениях, подшипниковый узел может находиться как внутри сферы диска, так и снаружи сферы диска.
Работает режущий узел дисковой бороны следующим образом. При соединении фигурной крышки 6 с верхней частью фигурной стойки 5 эластомеры 7 деформируются, что создает необходимую жесткость режущему узлу, однако круглое сечение эластомера не создает концентраций напряжения и эластомер работает равнопрочно по всему своему сечению. Это повышает надежность работы режущего узла дисковой бороны. При движении дисковой бороны по полю, сферический диск 4 подрезает часть почвы, перемешивает ее с растительными остатками и отбрасывает назад и в сторону. При наезде на непреодолимое препятствие эластомеры 7 деформируются, стойка 2 проворачивается, и сферический диск 4 уходит вверх и назад, обходя препятствие. Однако наклон стойки к вертикали достаточен, для работы на твердых почвах и на большой глубине. Так как, стойка 2 расположена узкой стороной в продольном направлении, а корпус подшипникового узла 3 вращается вместе с диском, земля и растительные остатки на них не задерживаются, и забивания режущего узла не происходит.
Таким образом, данное техническое решение повысит надежность и повысит качество работы узла режущего дисковой бороны.