УМЕНЬШЕНИЕ ИЗНОСА СОШНИКОВ
PLOUGHSHARE WEAR REDUCTION

Настоящее изобретение относится к почвообрабатывающему орудию с рабочими органами, в частности лапами, в частности, крыльчатыми и стрельчатыми лапами, и центральной продольной осью, причем почвообрабатывающее орудие имеет n рабочих органов, которые располагаются в одном или нескольких рядах, следующих один за другим в рабочем направлении и перпендикулярных рабочему направлению, и s дисковых инструментов, которые располагаются перед рабочими органами в одном или нескольких рядах дисков, следующих один за другим в рабочем направлении и перпендикулярных рабочему направлению. Рабочие органы имеют, по меньшей мере, одну первую, а также вторую часть, причем из-за выступающего положения первая часть изнашивается сильнее второй. Кроме того, изобретение относится к методу производства такого почвообрабатывающего орудия.
Настоящее изобретение в целом относится к почвообрабатывающему орудию, предназначенному для обработки почвы во время движения за трактором с дышлом. В частности, данное орудие может представлять собой культиватор, причем описанное ниже изобретение может распространяться и на схожие почвообрабатывающие орудия, то есть орудия схожей конструкции и (или) со схожим расположением рабочих органов, например, плугов. При этом почвообрабатывающее орудие располагается на регулируемой по высоте ходовой части, которую можно также использовать для перевозки почвообрабатывающего орудия по дорогам и улицам в транспортном положении.
В сочетании с данным изобретением особое преимущество могут представлять собой известные механизмы для почвообрабатывающих орудий, например, усилители тяги, с помощью которых можно регулировать или менять распределение сил или массы между трактором и почвообрабатывающим орудием, складные механизмы, с помощью которых можно уменьшать ширину орудия для перевозки по дорогам общего пользования и увеличивать ее для эффективной обработки почвы, а также дополнительные органы, например, инструменты для планировочных работ, катки, сетчатые бороны и т.п.. Таким образом, данное изобретение особенно хорошо подходит для почвообрабатывающих орудий с подобными механизмами.
Из патентов DE 202011107533 U1 и ЕР 2589282 А1 известно почвообрабатывающее орудие с крыльчатыми лапами культиватора, у которого отдельные лапы закреплены на трехрядной раме и распределены по заданной кромкой рамы площади. В таких культиваторах с крыльчатыми лапами или аналогичных почвообрабатывающих орудиях рабочие органы, например, крыльчатые лапы, изнашиваются неравномерно из-за неравномерной нагрузки.
В культиваторах с крыльчатыми или стрельчатыми лапами наконечники и концы крыльев сошников изнашиваются особенно сильно, в то время как кромка сошника между наконечником и соответствующим концом крыла изнашивается меньше. При этом наконечники и концы крыльев изнашиваются в три-четыре раза сильнее, чем кромки сошника между наконечниками и соответствующими концами крыла. Таким образом, наконечники и концы крыльев изнашиваются сильнее остального сошника из-за выступающего положения. Другими словами, наконечники и концы крыльев сошников имеют такую форму и так расположены, что при эксплуатации изнашиваются сильнее остальной части сошника.
Также известны культиваторы и аналогичные почвообрабатывающие орудия, в которых для разрыхления почвы в рабочем направлении перед рабочими органами используются дополнительные дисковые инструменты, например, сошники культиваторов, полые диски, режущие диски и т.д. Обычно они предназначены, в том числе для подготовки почвы к обработке сошниками культиваторов, например, для разрыхления или уборки остатков растений. Эти дисковые инструменты располагаются практически независимо от следующих рабочих органов для обработки почвы.
Таким образом, задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать почвообрабатывающее орудие из вышеописанной технической области, износ рабочих органов которого более равномерен, с целью продления срока службы рабочих органов и, следовательно, сокращения эксплуатационных расходов на почвообрабатывающее орудие.
Эта задача решается путем создания почвообрабатывающего орудия согласно пункту 1 формулы изобретения и почвообрабатывающего орудия согласно пункту 2 формулы изобретения, а также метода производства почвообрабатывающего орудия согласно одному из пунктов формулы изобретения 13 и 14. Предпочтительные варианты изобретения описаны в подпунктах формулы.
В почвообрабатывающем орудии согласно изобретению с n рабочих органов, в частности лап, таких как крыльчатые или стрельчатые лапы культиватора, рабочие органы располагаются в одном или нескольких рядах, следующих один за другим в рабочем направлении и перпендикулярных рабочему направлению. Кроме того, почвообрабатывающее орудие имеет s дисковых инструментов, которые располагаются перед рабочими органами в одном или нескольких рядах дисков, следующих один за другим в рабочем направлении и перпендикулярных рабочему направлению. Каждый дисковый инструмент находится на индивидуальном расстоянии диска от центральной продольной оси почвообрабатывающего орудия. В этой связи под расстоянием диска всегда понимается расстояние погруженной в почву режущей части дискового инструмента до центральной продольной оси почвообрабатывающего орудия.
Кроме того, у рабочих органов имеется, по меньшей мере, первая и вторая часть, причем первая часть имеет такую форму и располагается таким образом, что при эксплуатации изнашивается сильнее второй части. Другими словами, из-за выступающего положения первая часть изнашивается сильнее второй. При этом первая часть каждого рабочего органа находится на первом индивидуальном расстоянии органа или на нескольких первых индивидуальных расстояниях органа от центральной продольной оси почвообрабатывающего орудия, а вторая часть каждого рабочего органа находится на втором индивидуальном расстоянии органа от центральной продольной оси почвообрабатывающего орудия, которое отличается от первого индивидуального расстояния.
Это означает, что первая и вторая часть рабочего органа по отдельности или вместе они могут быть многосекционными - может задаваться для каждого индивидуального рабочего органа и что у каждого индивидуального рабочего органа имеется первое расстояние для первой части рабочего органа. Если первая часть рабочего органа состоит из нескольких секций, имеется, естественно, несколько первых расстояний рабочего органа в соответствии с отдельными секциями. Точно так же у каждого индивидуального рабочего органа имеется второе расстояние рабочего органа для второй его части. Если вторая часть рабочего органа состоит из нескольких секций, имеется, естественно, несколько вторых расстояний рабочего органа в соответствии с отдельными секциями. Так как рабочие органы находятся на разных расстояниях от центральной продольной оси, первые и вторые расстояния различаются у разных рабочих органов с разными расстояниями.
Согласно изобретению, дисковые инструменты и рабочие органы располагаются таким образом, что к каждой первой части органа с первым боковым расстоянием относится дисковый инструмент с боковым дисковым расстоянием таким образом, что первое боковое расстояние рабочего органа равно боковому расстоянию дискового инструмента. Другими словами, к каждой части рабочих органов, например, наконечникам сошников и концам крыльев культиватора с крыльчатыми лапами, которая в противном случае подвергалась бы более сильному износу, относится дисковый инструмент, расположенный на том же расстоянии от центральной продольной оси.
Таким образом, дисковый инструмент может снизить износ рабочего органа именно в первое его части, которая в противном случае изнашивалась бы сильнее. Это происходит благодаря тому, что дисковый инструмент разрыхляет почву, уменьшая изнашивающее действие. Так как износ снижается локально, именно в тех местах, которые в противном случае изнашивались бы сильнее, в результате износ рабочих органов становится более равномерным, а кроме того, и более медленным. Срок службы продлевается, а эксплуатационные издержки снижаются.
Иное почвообрабатывающее орудие согласно изобретению с рабочими органами, в частности лапами, таким как крыльчатые или стрельчатые лапы культиватора, имеет n рабочих органов, которые располагаются в одном или нескольких рядах, следующих один за другим в рабочем направлении и перпендикулярных рабочему направлению, и s дисковых инструментов, которые располагаются перед рабочими органами в одном или нескольких рядах дисков, следующих один за другим в рабочем направлении и перпендикулярных рабочему направлению. У рабочих органов имеется, по меньшей мере, одна первая, а также вторая часть, причем первая часть имеет такую форму и располагается таким образом, что при эксплуатации изнашивается сильнее второй части. Другими словами, из-за выступающего положения первая часть изнашивается сильнее второй. Согласно изобретению дисковые инструменты и рабочие органы расположены так, что к каждой первой части рабочего органа относится дисковый инструмент, расположенный соосно в рабочем направлении перед первой частью рабочего органа.
Предпочтительно, чтобы локальное соотнесение дисковых инструментов с рабочими органами сочеталось с числовым соотнесением дисковых инструментов с рабочими органами и их первыми частями, в частности наконечниками сошников и концами крыльев. Числовое соотнесение дисковых инструментов с рабочими органами подробнее описывается ниже.
Таким способом достигается вышеописанный положительный эффект.
В качестве рабочих органов предпочтительны крыльчатые или стрельчатые лапы культиватора, имеющие наконечник сошника и два крыла с одним концом каждый, причем наконечник и два конца крыльев образуют первую часть рабочего органа, а крылья, т.е. их внутренние противоположные части, образуют вторую часть рабочего органа.
Таким образом, дисковые инструменты и крыльчатые или стрельчатые лапы культиватора расположены так, что к каждому наконечнику сошника и каждому концу крыла относится дисковый инструмент, расположенный соосно в рабочем направлении перед наконечником сошника или каждым концом крыла. Другими словами, к каждому наконечнику сошника или каждому концу крыла дисковый инструмент относится таким образом, что боковые расстояния наконечника сошника или конца крыла, с одной стороны, и дискового инструмента, с другой стороны, до центральной продольной оси одинаковы.
Такие лапы культиваторов должны входить в почву на глубину 2-4 см. Предпочтительно, чтобы дисковые инструменты погружались в почву на глубину 2-8 см, особенно предпочтительно - примерно на 5 см, причем допустимы и другие значения, которые зависят в частности от размера лап и дисковых инструментов.
Предпочтительно, чтобы рабочие органы частично перекрывались в рабочем направлении, то есть чтобы они располагались соосно в рабочем направлении друг за другом, причем, в частности концы крыльев крыльчатых или стрельчатых лап культиватора должны перекрываться в рабочем направлении, и причем в области, в которой перекрываются рабочие органы в рабочем направлении, находилась зона первой части рабочего органа.
В этой конфигурации рабочего органа для области перекрытия, то есть для общего первого бокового расстояния перекрывающихся рабочих органов, для достижения требуемого эффекта достаточно всего одного дискового инструмента.
В предпочтительном варианте исполнения у рабочих органов имеется только по одному наконечнику сошника, который образует, по меньшей мере частичную зону первой части рабочего органа и предпочтительно находится в плоскости симметрии рабочего органа. В этом предпочтительном варианте исполнения наконечник сошника является единственной первой частью рабочего органа, в то время как другие части рабочего органа в меньшей степени подвержены износу. Так происходит, например, если особенно сильно изнашивается только наконечник сошника крыльчатой или стрельчатой лапы культиватора, а концы крыльев из-за перекрытия или по другим причинам изнашиваются в меньшей степени. Это может быть вызвано и тем, что наконечник должен дополнительно взрезать почву, а концы крыльев не подвергаются этой нагрузке. При этом количество дисковых инструментов s равно количеству n рабочих органов. Другими словами, к каждому рабочему органу относится точно один дисковый инструмент.
Еще в одном альтернативном предпочтительном варианте исполнения, в котором рабочие органы имеют один или два конца крыла, который или которые образует или образуют, по меньшей мере, неполную первую часть рабочего органа, количество s дисковых инструментов больше или меньше количества n рабочих органов на единицу. Здесь следует заметить, что концы крыльчатой лапы в этом предпочтительном варианте исполнения могут быть расположены так, что два конца крыльчатой лапы всегда перекрываются в соответствующих областях, то есть они расположены один за другим соосно в рабочем направлении. В этом случае области перекрытия находятся между рабочими органами, а между каждой парой соседних рабочих органов находится один дисковый инструмент. В этом случае количество дисковых инструментов на один меньше количества рабочих органов. Кроме того, по одному дисковому инструменту может находиться между каждой парой соседних рабочих органов, а также снаружи - рядом с крайними внешними рабочими органами. В этом случае количество дисковых инструментов на один больше количества рабочих органов.
В альтернативном предпочтительном варианте исполнения количество дисковых инструментов s больше или меньше двойного количества n рабочих органов на единицу.
Это числовое отношение между рабочими органами и дисковыми инструментами предпочтительно относится к исполнениям рабочих органов как крыльчатых или стрельчатых лап культиватора или в аналогичной форме, имеющих наконечник сошника и два крыла с одним концом каждое, причем к наконечнику сошника и концам крыльев относится по одному дисковому инструменту. В этом случае концы крыльчатой лапы в этом предпочтительном варианте исполнения также могут быть расположены так, что два конца крыльчатой лапы всегда перекрываются в соответствующих областях, то есть они расположены один за другим соосно в рабочем направлении. В этом случае области перекрытия находятся между рабочими органами, а между каждой парой соседних рабочих органов находится один дисковый инструмент. В этом случае количество дисковых инструментов будет на один меньше двойного количества рабочих органов, так как у каждого наконечника сошника рабочих органов может быть один дисковый инструмент.У внешних рабочих органов сбоку снаружи также может быть по одному дисковому инструменту. В этом случае количество дисковых инструментов на один больше двойного количества рабочих органов.
В этом предпочтительном варианте исполнения количество дисковых инструментов s всегда нечетное. Вне зависимости от количества n рабочих органов количество дисковых инструментов всегда нечетное, потому что оно всегда на единицу больше или меньше двойного количества рабочих органов n, то есть на единицу больше или меньшего четного числа.
Согласно предпочтительному варианту исполнения крайние внешние дисковые инструменты и непосредственно соседние дисковые инструменты имеют направление выброса, направленное внутрь к центральной продольной оси. Благодаря этому можно обеспечить равномерную обработку почвы без образования крупных валиков, особенно в начале обработки нового участка, когда обработка должна начинаться сразу от границы уже обработанного участка.
В предпочтительном варианте исполнения у почвообрабатывающего орудия имеется рама для размещения рабочих органов и ходовая часть с минимум одним главным колесом. При этом у ходовой части может быть и несколько главных колес. В этой связи, под главным колесом или несколькими главными колесами следует понимать колесо или колеса, которые в противоположность опорному колесу или колесам непрерывно воспринимают большой вес во время эксплуатации почвообрабатывающего орудия.
При этом ходовая часть располагается внутри рамы так, что относительно рабочего направления перед и, что предпочтительно, за ней, а также слева и справа имеется, по меньшей мере, один рабочий орган. Таким образом достигается особенно компактная конструкция почвообрабатывающего орудия, обеспечивается очень высокая маневренность, в частности благодаря малому радиусу поворота, что повышает эффективность работы в поле, в том числе, потому что в конце соответствующей полосы проще развернуться для обработки соседней полосы в противоположном направлении.
В предпочтительном варианте исполнения дисковые инструменты - это полые диски, задающие направление выброса, причем направления выброса полых дисков, расположенных один за другим в рабочем направлении противоположны. Предпочтительно, чтобы полые диски были расположены наискось и играли роль уборочных дисков.
Благодаря такой конструкции и расположению дисковых инструментов можно добиться максимально равномерной и одновременно эффективной обработки почвы дисковыми инструментами. Скопления почвы на краях рабочей полосы можно избежать или, по меньшей мере, уменьшить его путем предпочтительного расположения дисковых инструментов.
В предпочтительном варианте исполнения на обеих сторонах относительно центральной продольной оси имеется одинаковое количество дисковых инструментов в ряду. Это значит, что, например, при нечетном количестве дисковых инструментов в ряду в центре, то есть на центральной продольной оси тоже могут находиться дисковые инструменты. При соответствующем симметричном расположении рабочих органов обеспечивается эффективная обработка почвы без бокового увода.
В особенно предпочтительном варианте исполнения изобретения некоторые, например, восемь, рабочие органы находятся на среднем сегменте рамы, причем два или больше, предпочтительно три, из них образуют ряд, расположенный дальше всего от ходовой части в рабочем направлении. Предпочтительно, чтобы на левом и правом сегменте рамы находилось несколько рабочих органов, предпочтительно минимум десять. В предпочтительном варианте исполнения рабочие органы выбраны и расположены так, что почвообрабатывающее орудие имеет минимум 28 рабочих органов. Также предпочтительно, чтобы боковые сегменты рамы складывались относительно среднего сегмента рамы по оси, параллельной рабочему направлению, чтобы почвообрабатывающее орудие можно было перемещать между рабочим и транспортным положением, при этом предпочтительно, чтобы ходовая часть находилась на среднем сегменте рамы, а на боковых сегментах рамы находились опорные колеса.
Этот особенно предпочтительный вариант исполнения изобретения позволяет создать очень компактное почвообрабатывающее орудие, обеспечивающее эффективную и равномерную обработку.
Метод производства почвообрабатывающего орудия согласно вышеприведенному описанию изобретения отличается тем, что дисковые инструменты и рабочие органы располагаются таким образом, что к каждой первой части органа с первым боковым расстоянием относится дисковый инструмент с боковым дисковым расстоянием таким образом, что первое боковое расстояние рабочего органа равно боковому расстоянию дискового инструмента.
Альтернативный метод производства почвообрабатывающего орудия согласно вышеприведенному описанию изобретения отличается тем, что дисковые инструменты и рабочие органы расположены так, что к каждой первой части рабочего органа относится дисковый инструмент, расположенный соосно в рабочем направлении перед первой частью рабочего органа.
Благодаря соответствующему расположению дисковых инструментов согласно изобретению можно изготовить почвообрабатывающее орудие, износ рабочих органов которого более равномерен, с целью продления срока службы рабочих органов и, следовательно, сокращения эксплуатационных расходов на почвообрабатывающее орудие.
Другие преимущества и варианты изобретения приводятся в следующих описаниях фигур и пунктах формулы изобретения.
На фиг. 1 приведен схематичный вид сверху на схему расположения рабочих органов и дисковых инструментов согласно предпочтительному варианту исполнения.
На фиг. 2 приведен схематичный перспективный вид схемы расположения из фиг. 1.
На фиг. 3 приведен схематичный вид спереди на предпочтительный вариант исполнения, у которого видны соосно расположенные компоненты.
В следующем описании используются одинаковые обозначения одинаковых или соответствующим компонентов, а повторяющиеся описания не приводятся.
На фиг. 1 приведен схематичный вид сверху на схему расположения крыльчатых лап 12 и полых дисков 14 согласно предпочтительному варианту исполнения культиватора с крыльчатыми лапами 10. Крыльчатые лапы культиватора 12 имеют первую часть рабочего органа 20, которая в показанном варианте находится на наконечнике сошника 13 (ср. фиг. 2) крыльчатой лапы культиватора 12, а также на ее концах крыльев 15.1, 15.2. Первая часть рабочего органа 20 - это часть сошника, в которой износ сильнее, чем во второй части рабочего органа 24, который в данном примере находится между наконечником сошника 13 крыльчатой лапы культиватора 12 и концами его крыльев 15.1, 15.2 и в данном случае обозначается как крыло 17.1, 17.2 (ср. фиг. 2).
Крыльчатые лапы культиватора 12 в показанной схеме находятся в трех рядах рабочих органов 16.1, 16.2, 16.3. Перед расположенной в заднем ряду рабочих органов 16.3 крыльчатой лапой культиватора 12 находится крыльчатая лапа культиватора 12 в расположенном впереди по направлению движения А ряду 16.2, которая смещена внутрь к центральной продольной оси 22 культиватора с крыльчатыми лапами 10 на одну треть расстояния bz между соседними крыльчатыми лапами культиватора 12 заднего ряда 16.3. Такое же взаиморасположение крыльчатых лап культиватора 12 имеется и между крыльчатыми лапой культиватора 12 среднего ряда 16.2 и переднего ряда 16.1.
Для каждой крыльчатой лапы культиватора 12 и для каждой его части, а именно для первой части 20 и второй части 24, можно задать индивидуальное первое расстояние рабочего органа dw1 и индивидуальное второе расстояние рабочего органа dw2 относительно центральной продольной оси 22. В показанном на фиг. 1 варианте исполнения у одной крыльчатой лапы культиватора 12 имеется небольшое первое расстояние рабочего органа dw1, несколько большее второе расстояние рабочего органа dw2, еще одно еще большее первое расстояние рабочего органа dw1, еще одно еще большее второе расстояние рабочего органа dw2 и еще одно еще большее первое расстояние рабочего органа dw1. Другими словами, два конца крыльев 15.1, 15.2 образуют минимальное и максимальное первое расстояние рабочего органа dw1, наконечник сошника 13 крыльчатой лапы культиватора 12 образует среднее первое расстояние рабочего органа dw1, а между этими первыми расстояниями рабочего органа dw1 вторые расстояния рабочего органа dw2 заданы менее изнашиваемыми крыльями 17.1, 17.2 крыльчатой лапы культиватора 12.
В рабочем направлении А перед крыльчатой лапой культиватора 12 имеется несколько полых дисков 14 в двух следующих один за другим в рабочем направлении А, перпендикулярных рабочему направлению А рядах дисков 18.1, 18.2. В противоположность уровню техники полые диски в этом предпочтительном варианте исполнения расположены так, что они, точнее сказать их погружающаяся в почву часть, всегда находятся соосно перед одной из первых частей 20 крыльчатой лапой культиватора 12. Другими словами, у каждой первой части 20 каждой крыльчатой лапой культиватора 12 боковое расстояние диска ds минимум одного полого диска 14 до центральной продольной оси 22 равно соответствующему первому расстоянию рабочего органа dw1.
Таким образом, износ наконечника сошника 13 и конца крыла 15.1, 15.2 крыльчатой лапой культиватора 12 уменьшается. Кроме того, при этом облегчается погружение сошников 12, особенно при развернутых или задних углах, так как полые диски 14 переносят почву перед ними.
С этой целью полые диски 14 задают направление выброса W1, W2, причем полые диски 14 первого ряда дисков 18.1 задают первое направление выброса W1 от центральной продольной оси 22, а полые диски 14 заднего ряда дисков 18.2 второе направление выброса W2 к центральной продольной оси 22.
На фиг. 2 приведен схематичный перспективный вид схемы расположения из фиг. 1, причем для одинаковых компонентов используются одинаковые обозначения. Здесь отдельные части крыльчатых лап 12 видны лучше, чем на фиг. 1. В частности, здесь наконечник сошника 13 виден лучше, чем на фиг. 1. К наконечнику сошника 13 с обеих сторон примыкают крылья 17.1, 17.2, каждый из которых заканчивается концом 15.1, 15.2.
На фиг. 3 приведен схематичный вид спереди на предпочтительный вариант исполнения, у которого видны соосно расположенные компоненты. Здесь следует выделить, в первую очередь, первые части рабочего органа 20 и вторые части рабочего органа 24, которые находятся рядом друг с другом. Здесь особенно хорошо видна область перекрытия 26 двух первых частей рабочего органа 20, а именно концов крыльев двух разных крыльчатых лап культиватора 12. Один из полых дисков 14 находится перед областью перекрытия и, таким образом, относится к одной из первых частей рабочего органа 20 двух крыльчатых лап культиватора 12 вместе.