УСТРОЙСТВО И КОМПОНЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СПОСОБ СБОРКИ ЭТОГО УСТРОЙСТВА
DEVICE AND COMPONENT FOR SOIL TREATMENT AND METHOD OF THIS DEVICE ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для обработки почвы, в частности, к устройству для обработки почвы с образованием лунок, но не ограничиваясь им.
Уровень техники
Известны различные устройства для обработки почвы. Обычные устройства для обработки почвы включают плуги, дисковые бороны, бороны, тяжелые культиваторы и т.п. Говоря более конкретно, культиватор может быть оборудован рядом различных устройств для обработки почвы, в том числе культиваторными лапами, ровняющими досками, катками-уплотнителями. Один из видов катка-уплотнителя описан в патенте Великобритании №2323511, в котором тарельчатые или пластинчатые элементы прижимаются друг к другу под давлением для образования самозатачивающегося катка-уплотнителя. Другое устройство для обработки почвы раскрыто в Европейском патенте №0622985, описывающем колесо с протектором, имеющим глубокие бороздки. Когда колесо проходит по вспаханной или рыхлой обработанной поверхности почвы, поверхность уплотняется и на почве остается профиль с углублениями, что способствует удержанию воды на поверхности и препятствует исчезновению пахотного слоя почвы.
Одна из проблем, связанных с колесом, раскрытым в ЕР 0622985, состоит в трудности получения материала, который был бы достаточно эластичным, чтобы являться самоочищающимся, и одновременно достаточно жестким, чтобы противостоять тяжелым условиям использования в различных типах почв, включая каменистый грунт. Самоочищение - это свойство колеса не допускать накопления почвы на своей поверхности, особенно между соседними зубьями протектора. Если произошло нарастание почвы, то колесо не может создавать желаемый профиль почвы, поскольку почва, прилипшая к поверхности колеса, оставляет свой собственный отпечаток.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного устройства для обработки почвы.
В соответствии с первым аспектом изобретения предусматривается устройство для обработки почвы, содержащее бесконечную ленту из эластичного материала, и компонент для обработки почвы, прикрепленный к бесконечной ленте съемным образом с выступом от нее в радиальном направлении.
Таким образом, лента из эластичного материала может быть выполнена с возможностью самоочищения, в то же время компонент для обработки почвы, являющийся деталью, которая подвержена износу в наибольшей степени, может быть выполнен соответствующим образом. Лента должна быть достаточно эластичной при изгибе, чтобы быть самоочищающейся.
В первом варианте осуществления бесконечная лента может иметь отверстие, проходящее сквозь нее в радиальном направлении, а компонент для обработки почвы проходит через указанное отверстие.
Бесконечная лента предпочтительно имеет радиальную стенку и противолежащие боковые стенки.
В ленте может быть выполнен ряд радиальных отверстий. Может быть предусмотрено соответствующее количество компонентов для обработки почвы.
Компонент для обработки почвы может содержать монтажную часть и почвообрабатывающую часть.
Компонент для обработки почвы может состоять из двух отдельных частей, причем первая часть расположена с внешней стороны бесконечной ленты в радиальном направлении, а вторая часть расположена с внутренней стороны бесконечной ленты в радиальном направлении, при этом первая часть является почвообрабатывающей частью, а вторая часть является монтажной частью. В этом случае бесконечная лента может содержать на своей наружной периферийной поверхности углубление, предназначенное для приема первой части с прессовой посадкой. Чтобы предотвратить проникновение почвы, может быть предусмотрена прокладочная (уплотнительная) лента, расположенная по направлению радиально внутрь от второй части или частей, для предотвращения проникновения почвы. Можно предусмотреть больше одной прокладочной ленты, предпочтительно, чтобы их было по две на каждую бесконечную ленту.
Устройство может быть установлено на цилиндрическом сердечнике с образованием катка. Предпочтительно внешний диаметр сердечника меньше, чем внутренний диаметр устройства. Цилиндрический сердечник может быть протяженным, и на нем может помещаться несколько устройств для обработки почвы.
Предпочтительно предусматриваются пять или более компонентов для обработки почвы, и в бесконечной ленте выполнено соответствующее количество отверстий. Наиболее предпочтительно, чтобы было предусмотрено восемь компонентов для обработки почвы.
Компонент для обработки почвы может быть относительно жестким по сравнению с бесконечной лентой, а бесконечная лента - относительно гибкой по сравнению с компонентом для обработки почвы. Толщина стенки бесконечной ленты может быть меньше, чем толщина стенки компонента для обработки почвы. Предпочтительно, чтобы монтажная часть выполняла роль упора, ограничивающего радиальное отклонение радиальной стенки бесконечной ленты. Если предусмотрена прокладочная лента, размеры прокладочной ленты и/или монтажной части могут быть выбраны с заданием допустимой величины прогиба радиальной стенки.
Почвообрабатывающий элемент может иметь форму пирамиды, усеченной пирамиды, конуса или усеченного конуса.
Компонент для обработки почвы может быть выполнен из резины или другого подходящего эластомерного материала, предпочтительно из переработанной резины, наиболее предпочтительно из резины переработанных шин транспортных средств; в случаях, когда это целесообразно, может использоваться и более твердый материал.
В соответствии со вторым аспектом изобретения предусматривается компонент для обработки почвы, имеющий тело из отформованного материала и, по меньшей мере, один из следующих элементов, встроенных в указанное тело: элемент распределения нагрузки и крепежный элемент.
Может быть предусмотрен как элемент распределения нагрузки, выполненный в виде пластины, так и крепежный элемент, выполненный в виде гайки. Крепежный элемент может быть приварен к пластине.
В соответствии с третьим аспектом изобретения предусматривается компонент для обработки почвы, выполненный из резины переработанных шин транспортных средств.
Устройство для обработки почвы предпочтительно включает в себя один или большее количество компонентов для обработки почвы, имеющих один или более одного описанных выше признаков.
В соответствии с четвертым аспектом изобретения предусматривается способ изготовления устройства для обработки почвы, содержащий следующие шаги:
обеспечение шины транспортного средства, удаление протектора указанной шины и формирование отверстий сквозь радиальную стенку шины.
Способ предпочтительно содержит операцию прикрепления компонентов для обработки почвы к устройству с использованием отверстий в радиальной стенке.
Шаг удаления протектора может содержать шаг стачивания или отрезания протектора от шины. В этом случае сточенный или отрезанный материал протектора можно использовать для формования указанных компонентов для обработки почвы.
Краткое описание чертежей
Устройство и компонент для обработки почвы в соответствии с настоящим изобретением будут далее описаны посредством примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой перспективный вид устройства для обработки почвы в соответствии с настоящим изобретением,
Фиг.2 представляет собой осевой профиль устройства по фиг.1,
Фиг.3 представляет собой радиальный профиль устройства по фиг.1 и 2,
Фиг.4 представляет собой перспективный вид бесконечной ленты устройства для обработки почвы по фиг.1-3,
Фиг.5 представляет собой перспективный вид почвообрабатывающего
элемента почвообрабатывающего зуба в соответствии со вторым аспектом изобретения,
Фиг.6 представляет собой вид в плане почвообрабатывающего элемента по фиг.5,
Фиг.7 представляет собой профиль почвообрабатывающего элемента по фиг. 5 и 6,
Фиг.8 представляет собой перспективный вид монтажного элемента
почвообрабатывающего зуба,
Фиг.9 представляет собой вид в плане монтажного элемента по фиг.8,
Фиг.10 представляет собой профиль монтажного элемента по фиг.8 и 9,
Фиг.11 представляет собой перспективный вид прокладочной ленты,
Фиг.12 представляет собой осевой профиль прокладочной ленты по фиг.11,
Фиг.13 представляет собой радиальный профиль прокладочной ленты по фиг.11 и 12,
Фиг.14 представляет собой перспективный покомпонентный вид устройства для обработки почвы по фиг.1-13,
Фиг.15 представляет собой перспективный вид группы устройств для обработки почвы, расположенных на цилиндрическом сердечнике,
Фиг.16 представляет собой осевое сечение устройства по фиг.15 при его использовании, и
Фиг.17 представляет собой радиальное сечение альтернативного устройства для обработки почвы в соответствии с изобретением.
Осуществление изобретения
Показанное на фиг.1 устройство 10 для обработки почвы содержит бесконечную ленту 12 из эластичного материала с восемью компонентами для обработки почвы или зубьями 14, выступающими от нее в радиальном направлении. Внутри бесконечной ленты 12 расположены две прокладочные ленты 15.
Бесконечная лента 12 показана более подробно на фиг.4. Лента 12 содержит радиальную стенку 16 и боковые стенки 18, которые выступают внутрь в радиальном направлении от противоположных краев радиальной стенки 16 ленты. Радиальная стенка 16 имеет восемь небольших круглых отверстий 20, причем отверстия располагаются на одинаковых расстояниях в радиальной стенке 16. Боковые стенки 18 определяют внутренний диаметр, который ограничен кольцеобразным утолщенным буртиком 19.
Компонент для обработки почвы или зуб 14 более подробно показан на фиг.5-10. Каждый зуб 14 содержит почвообрабатывающий элемент 22 и монтажный элемент 24. Почвообрабатывающий элемент 22 расположен с внешней стороны бесконечной ленты 12, а монтажный элемент 24 расположен с внутренней стороны бесконечной ленты 12. Почвообрабатывающий элемент 22 соединяется с соответствующим монтажным элементом 24 с помощью крепежного устройства 26 (крепежного элемента 26), которое проходит через стенку бесконечной ленты 12.
Почвообрабатывающий элемент 22 показан более подробно на фиг.5-7. Он имеет тело 28 в форме усеченного конуса с встроенной в него пластиной 30 для распределения нагрузки. Сквозь тело выполнен канал 32. Канал 32 имеет участок 32а первого диаметра, который переходит через заплечик 32b в участок 32с меньшего диаметра. Пластина 30 для распределения нагрузки встроена в тело 28 так, что она примыкает к заплечику 32b канала 32. Пластина 30 для распределения нагрузки имеет центральное отверстие 34 немного меньшего диаметра по сравнению с участком 32с меньшего диаметра канала 32.
Нижний периферийный край 36 тела 28 выступает относительно остальной части основания 38 тела 28. Другими словами, основание 38 является вогнутым.
Монтажный элемент 24 показан более подробно на фиг.8-10. Монтажный элемент 24 включает отформованное цилиндрическое резиновое тело 40. По оси сквозь тело проходит канал 42. Канал 42 имеет первый участок 42а, имеющий первый диаметр, который переходит через заплечик 42b в участок 42с меньшего диаметра. Пластина 44 для распределения нагрузки встроена в тело 40 так, что она примыкает к заплечику 42b. Пластина 44 для распределения нагрузки имеет выполненное в ней отверстие 46, которое находится на одной оси с участком 42с меньшего диаметра канала 42 и немного меньше диаметра указанного участка.
Как ясно видно на фиг.3, толщина стенки почвообрабатывающего элемента 22 и монтажного элемента 24 больше, чем толщина радиальной стенки 16 ленты 12. Это обеспечивает вышеуказанное преимущество, заключающееся в том, что почвообрабатывающий элемент имеет лучшие характеристики износоустойчивости, тогда как радиальная стенка 16 является достаточно гибкой, чтобы самоочищаться.
На фиг.11-13 показана прокладочная лента 15. Прокладочная лента 15 представляет собой круговую ленту из материала, например эластомерного материала, в частности из резины, например резины автомобильных шин.
Прокладочная лента 15 имеет радиальную глубину R и осевую глубину А (см. фиг.13). Как лучше всего видно на фиг.1, 2 и 3, внутренний диаметр прокладочной ленты 15 такой же, как внутренний диаметр, определяемый боковыми стенками 18 бесконечной ленты 12.
Осевая глубина А прокладочной ленты выбирается так, чтобы две прокладочные ленты 15 могли быть установлены между боковыми стенками 18 бесконечной ленты 12 таким образом, чтобы боковые стенки 18 были слегка расперты.
Фиг.14 иллюстрирует сборку устройства 10. Почвообрабатывающие зубья 14 устанавливаются на ленту 12 путем размещения монтажного элемента 24 на внутренней стороне ленты 12 между боковыми стенками 18, так чтобы он находился на одной оси с соответствующим отверстием 20 в радиальной стенке 16. Почвообрабатывающий элемент 22 расположен с наружной стороны радиальной стенки 16 на одной оси с отверстием 20. Болт 48 проходит через канал 32 сквозь отверстие 20 в канал 42, где он принимается гайкой 50, установленной в канале 42. Процесс повторяется для остальных почвообрабатывающих зубьев 14. Затем в бесконечную ленту 12 вставляются прокладочные ленты 15. Почвообрабатывающие элементы 22 могут соединяться с монтажными элементами и с помощью других подходящих крепежных средств. Например, они могут быть скреплены заклепками, сварены или склеены. Выражение "прикрепляемые съемным образом" означает, что они могут быть заменены после их износа, и замена может повлечь отрезание элементов 22, 24 для их удаления. В одном варианте осуществления монтажный элемент 24 может вообще не использоваться, а почвообрабатывающий элемент 22 может крепиться к ленте 12 посредством гайки, болта и шайбы. В другом варианте осуществления почвообрабатывающий элемент может включать в себя конструкцию, выполненную с возможностью защелкивания, которую можно продавить сквозь отверстие, с тем, чтобы закрепить почвообрабатывающий элемент на ленте 12. В еще одном варианте осуществления либо почвообрабатывающий элемент 22, либо монтажный элемент 24 может включать в себя выполненную как единое целое выступающую часть, которая проходит через отверстие и принимается в углублении или другом элементе путем защелкивания, сварки или приклеивания.
После сборки устройства 10 для обработки почвы по фиг.14 оно может быть установлено на катке 52, как это показано на Фиг.15. Каток 52 содержит цилиндрический сердечник 54 с концевыми пластинами (показана одна) 56.
Наружный диаметр цилиндрического сердечника 54 немного меньше, чем внутренний диаметр устройства 10 для обработки почвы, так что устройство 10 для обработки почвы посажено на катке 52 с легким проскальзыванием. Устройство 10 для обработки почвы сохраняет достаточную жесткость на катке благодаря сжатию по оси, создаваемому концевыми пластинами 56, при этом соседнее устройство может вращаться независимо.
Устройства 10 крепятся на цилиндрическом сердечнике 54 посредством концевой пластины 56, которая закрепляется с помощью болтов 58, входящих в имеющие соответствующую резьбу встроенные гайки 60 в конце сердечника 54. Устройства 10 расположены на сердечнике 54 таким образом, что они подвергаются сжатию по оси. Это увеличивает "жесткость" устройства на катке и уменьшает вероятность попадания почвы между отдельными устройствами 10 на катке. Концевые пластины 56 сдавливают боковые стенки 18 устройств 10, так что прокладочные ленты 15 остаются сжатыми, а буртики 19 соседних лент 12 сдавливаются, создавая уплотнение, препятствующее проникновению почвы в процессе работы.
Когда каток используется для обработки почвы, например, когда его тянет трактор на своей раме, компоненты 14 для обработки почвы вдавливаются в почву, создавая в почве углубления, в то время как радиальная стенка бесконечной ленты 12 уплотняет поверхность S почвы. Радиальная стенка 16 является податливой по отношению к почве и компонентам для обработки почвы. Следовательно, реакция почвы на вес катка 52 вызывает изгиб и уплощение стенки до тех пор, пока монтажный элемент 24 не упрется в наружную сторону прокладочных лент 15, как это показано на фиг.16. Поскольку вал продолжает вращаться, компонент 14 для обработки почвы выходит из почвы, и, поскольку вес вала перестает действовать на радиальную стенку 16, она выгибается обратно, принимая свою первоначальную круглую форму. Это способствует стряхиванию почвы или иных частиц, которые могли налипнуть на поверхность ленты 12, что позволяет обеспечить устройство функцией самоочищения.
Радиальная глубина R прокладочной ленты 15 и/или глубина монтажных элементов 24 может быть выбрана в зависимости от условий и типа почвы. В условиях очень вязкой почвы для самоочищения может потребоваться больший изгиб, и, следовательно, лента должна иметь меньшую радиальную глубину, а монтажные элементы 24 могут иметь меньшую глубину. В условиях менее вязкой почвы может требоваться меньший изгиб.
Фиг.17 иллюстрирует альтернативное устройство 10 для обработки почвы, которое во многих отношениях похоже на устройство, показанное на фиг.1-16. Элементы, соответствующие элементам на фиг.1-16, имеют те же ссылочные номера.
На фиг.17 устройство 10 для обработки почвы аналогично устройству, показанному на фиг.1-16, за исключением прокладочных лент. Прокладочные ленты 62 на фиг.17 имеют L-образное сечение с круговым вырезом одного угла, образующим круговой уступ 64. Круговой уступ 64 образован выступающей в осевом направлении частью 64а уступа и выступающей в радиальном направлении частью 64b уступа.
Бесконечная лента 12 устанавливается на паре прокладочных лент 62, которые расположены вплотную друг к другу, при этом их круговые уступы 64 обращены наружу. Внутренний край по радиальному направлению буртика 19 примыкает к выступающей в осевом направлении части 64а уступа, а внутренний край по осевому направлению буртика 19 примыкает к выступающей в радиальном направлении части 64b уступа.
Как можно видеть на фиг.17, наиболее удаленные от центра стороны прокладочных лент 62 выступают в осевом направлении за пределы буртиков 19 и боковых стенок 18 бесконечной ленты 12. Таким образом, когда устройство 10 по фиг.17 установлено на катке 52, как это показано на фиг.15, прокладочные ленты 62 имеют осевое сжатие, создаваемое концевыми пластинами 56. Если почва попадает в пространство между устройствами 10, то размещение буртика 19 вплотную к уступу 64 позволяет предотвратить проникновение почвы, поскольку увеличенное давление почвы на буртик лишь способствует увеличению уплотнения между буртиком и уступом.
"Сцепляемость" каждого устройства 10 в отношении цилиндрического сердечника 54 катка 52 может варьироваться путем изменения уровня осевого сжатия концевыми пластинами 56. Если сжатие увеличивается, то ленты 62 будут стремиться согнуться в радиальном направлении, что увеличивает трение между лентами 62 и сердечником 54. Уменьшение этого осевого сжатия уменьшает трение, что позволяет лентам 12 двигаться свободно.
Устройства для обработки почвы в соответствии с изобретением имеют то преимущество, что компоненты для обработки почвы или зубья являются легко заменяемыми и могут выбираться в зависимости от соответствующих условий и типа почвы, при которых устройству предстоит работать. Например, если грунт очень каменистый, то можно выбрать зуб, который изготавливается из особенно твердого материала, однако при этом может устанавливаться на бесконечной ленте, которая будет самоочищаться. Кроме того, поскольку зубья могут заменяться по отдельности, то повреждение одного зуба не требует замены всего устройства. Аналогичным образом, повреждение бесконечной ленты не требует замены всех зубьев, поскольку зубья можно с поврежденной ленты снять и снова установить их на новой ленте.