Рабочий орган почвообрабатывающего катка

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим рабочим органам полевых катков, и может быть использована для выравнивания и уплотнения поверхности почвы, дробления и разрушения глыб, комков и корки.
Уровень техники
Известно почвообрабатывающее устройство (патент РФ на изобретение №2402895, кл. МПК A01B29/04, опубл. 10.11.2010), содержащее, по меньшей мере, один рабочий орган, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса и соединенного посредством спиц со ступицей или осью, причем большее основание кольца направлено вперед по ходу движения и имеет рабочую кромку толщиной 6÷12 мм, поверхность которой наклонена наружу от плоскости большего основания. Рабочий орган для обработки почвы выполнен в виде кольца, имеющего форму усеченного конуса и соединенного посредством спиц со ступицей или осью, большее основание кольца имеет рабочую кромку толщиной 6÷12 мм, поверхность которой наклонена наружу от плоскости большего основания.
Недостатком рабочих органов данного устройства является относительно невысокое качество обработки почвы, а именно недостаточное дробление глыб, комков и корки, что обусловлено кольцевой формой рабочего органа почвообрабатывающего устройства.
Наиболее близким по технической сущности и принятым автором за прототип является рабочий орган почвообрабатывающего катка (патент США на изобретение US442538, опубл. 09.12.1890), представляющий прямоугольную раму, в боковых стержнях которой установлен свободно вращающийся вал. К этому валу прикреплены диски, состоящие из ступицы с отверстием для вала, соединенной посредством спиц с ободом, на наружной кромке диска расположены зубья, между впадинами которых на ободе с двух сторон ближе к наружной кромке расположены горизонтально ориентированные шипы.
Недостатком известного рабочего органа почвообрабатывающего катка является недостаточное качество обработки почвы, вследствие жесткой конструкции рабочего органа, что не позволяет хорошо копировать обрабатываемую почву. Также диски недостаточно самоочищаются, поскольку имеют большое количество выступающих элементов (шипов и зубьев), на которые налипает обрабатываемая почва.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом, достигаемым с помощью предлагаемой полезной модели, является повышение качества обработки почвы, обусловленное улучшением процесса копирования почвы и самоочищения дисков рабочего органа почвообрабатывающего катка.
Указанный технический результат достигается тем, что рабочий орган почвообрабатывающего катка состоит из рамы на которой с помощью кронштейнов закреплен вал, на валу поочередно установлены неподвижные и подвижные диски, неподвижный диск жестко закреплен на валу, а подвижный – свободно движется между неподвижными дисками, причем неподвижные и подвижные диски имеют разный диаметр, каждый диск состоит из ступицы с отверстием для вала, соединенной посредством спиц с ободом, на наружной кромке диска расположены зубья, между впадинами которых на ободе с двух сторон ближе к наружной кромке расположены горизонтально ориентированные шипы.
Вершина зуба диска может иметь округлую или плоскую или заостренную форму.
Шипы диска могут иметь форму усеченной пирамиды, ориентированной основанием к плоскости обода, или усеченного конуса, или параллелепипеда, или цилиндра, или одностороннего клина.
Спицы диска могут быть выполнены фигурными и усилены ребрами жесткости.
Отличиями от прототипа является поочередная установка на валу жестко закрепленных неподвижных дисков и свободно движущихся между ними подвижных дисков, а также разный диаметр неподвижных и подвижных дисков.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид рабочего органа почвообрабатывающего катка.
На фиг. 2 представлен вид рабочего органа катка в разрезе.
На фиг. 3 представлены используемые конструкции дисков.
На фиг. 4 представлены конструктивные элементы рабочего органа катка – диска.
На фигурах приняты следующие обозначения: 1 – рама, 2 – ось рамы, 3 – диск подвижный, 4 – диск неподвижный, 5 – вал, 6 – ступица с отверстием для вала 5, 7 – обод диска, 8 – спицы, 9 – зубья на наружной кромке диска, 10 – шипы, 11 – кронштейн.
Осуществление полезной модели
Рабочий орган почвообрабатывающего катка состоит из рамы 1 на которой с помощью кронштейнов 11 закреплен вал 5, на валу 5 поочередно установлены неподвижные 4 и подвижные 3 диски, неподвижный диск 4 жестко закреплен на валу 5, а подвижный 3 – свободно движется между неподвижными 4 дисками, причем неподвижные 4 и подвижные 3 диски имеют разный диаметр, каждый диск состоит из ступицы 6 с отверстием для вала 5, соединенной посредством спиц 8 с ободом 7, на наружной кромке диска расположены зубья 9, между впадинами которых на ободе 7 с двух сторон ближе к наружной кромке расположены горизонтально ориентированные шипы 10.
Вершина зуба 9 может иметь округлую или плоскую или заостренную форму.
Шипы 10 могут иметь форму усеченной пирамиды, ориентированной основанием к плоскости обода диска 8 (см. фиг. 3-4), усеченного конуса, параллелепипеда, цилиндра (кругового или с основанием в виде овала), одностороннего клина (форма крыла самолета).
Диски 3 и 4 являются литыми, выполнены из чугуна, имеют большой вес, что обеспечивает гарантированное мощное воздействие дисков катка на почву с качественным дроблением комков почвы.
Спицы 8 диска выполнены фигурными и усилены ребрами жесткости, что позволяет упрочить конструкцию диска.
Диски рабочего органа имеют следующий принцип конструкции: неподвижный 4 диск жестко закреплен на валу 5, другой диск подвижный 3, имеет посадочное отверстие на вал 5 большего диаметра (см. фиг. 3) и поэтому свободно движется между соседними, жестко закрепленными дисками. Что дает улучшение процесса копирования и реагирования на почву по всей ширине рабочего органа, а также самоочищение дисков рабочего органа почвообрабатывающего катка.
Для улучшения копирования почвы диски 3-4 имеют разный диаметр, также диски разного диаметра имеют разные обороты и этим также самоочищаются.
Рабочий орган почвообрабатывающего катка используется следующим образом.
Несколько рабочих органов устанавливают на почвообрабатывающий каток, который агрегатируют с транспортным средством, например, с трактором. Рабочий орган катка опускают на почву и после этого начинают движение.
При движении почвообрабатывающего катка диски 3-4 начинают вращаться от соприкосновения с почвой. Они накатываются на глыбы почвы, при этом зубья 9 на наружной кромке диска раскалывают глыбы и корку почвы под действием веса рабочего органа катка и диска. Затем горизонтально ориентированные шипы 10, расположенные на ободе 7 диска, дробят почву на мелкие комки и уплотняют почву по ходу движения почвообрабатывающего катка.
Принцип конструкции крепления дисков, обеспечивающий свободное движение подвижного диска 3 между соседними, жестко закрепленными неподвижными дисками 4, а также разный диаметр этих дисков обеспечивает самооочищение и реагирование на почву по всей ширине рабочего органа.
Преимуществом использования рабочего органа почвообрабатывающего катка является повышение качества обработки почвы, обусловленное улучшением процесса копирования почвы и самоочищения дисков рабочего органа почвообрабатывающего катка.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства в сельскохозяйственном машиностроении, которое может быть использовано для выравнивания и уплотнения поверхности почвы, дробления и разрушения глыб, комков и корки, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».