ПЛАНЧАТО-СПИРАЛЬНЫЙ КАТОК (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, преимущественно к почвообрабатывающим орудиям.
Известен каток спиральный RU №111953 от 10.01.2012, содержащий в качестве рабочего элемента спираль с шагом менее диаметра катка. Спираль выполнена из полосы неравностороннего сечения и навита узкими сторонами полосы внутрь и наружу катка. Причем спираль выполнена с правой и (или) левой навивкой.
Предполагается, что спираль, погружаясь в почву узкой стороной полосы и вращаясь, перемещает почву широкими сторонами вверх и в сторону, что приведет к интенсивному перемешиванию почвы и выравниванию микрорельефа поля. Это справедливо, если спиральный каток будет принудительно вращаться. Но принудительный привод усложняет и удорожает конструкцию и на практике практически не применяется. Обычно прикатывающий каток пассивно перекатывается по полю. При спирали с шагом менее диаметра катка, во время пассивного перекатывания катка, заметного изменения положения спиральной полосы относительно почвы не происходит. Незначительное выравнивание микрорельефа поля будет происходить только за счет продавливания гребней на поверхности поля узкой стороной полосы.
Между тем широко применяются прикатывающие катки из полос, поставленных на ребро к оси катка и параллельных оси катка. Например, комбинированный почвообрабатывающий агрегат RU №20813 от 10.06.2001 г, где прикатывающий каток выполнен роторно-пластинчатым.
В указанной модели, во время пассивного перекатывания катка, происходит проворачивание каждой полосы относительно поверхности поля. В результате часть почвы, захватываемая каждой полосой, подбрасывается вверх и назад по ходу движения. Ясно, что захватываться и подбрасываться будет только земля с гребней. Во впадины каток просто не будет доставать. Недостатком указанной модели является то, что, из-за параллельности полос к оси катка, земля, захватываемая с гребней, отбрасывается опять на тот же гребень. Интенсивного выравнивания микрорельефа поля, при этом тоже не происходит. Кроме того, из-за расположения полос ребром строго на ось катка, заглубление каждой полосы в почву происходит не вертикально, а под тупым углом. Это снижает эффективность захватывания и перемешивания почвы.
Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат RU №68226 от 27.11.2007 г (прототип), содержащий спирально-прутковые многозаходные сдвоенные катки. Причем передний спиральный каток диаметром 400-450 мм выполнен из уголка размером 30-45 мм, а задний диаметром 280-300 мм из полосы шириной 30-50 мм, при этом количество уголков и полос на катке от 6 до 12 шт.
В случае спирали из уголка, одна из полок уголка работает так же как спираль из полосы, установленной ребром к оси катка. Однако в описании не раскрыто расположение полки уголка или полосы относительно оси катка. При расположении полосы или полки уголка ребром строго на ось катка, заглубление каждой полосы в почву происходит не вертикально, а под тупым углом. Это снижает эффективность захватывания и перемешивания почвы. Так же не раскрыт угол закручивания спирали. При небольшом угле закручивания спирали, земля, захватываемая с гребней, отбрасывается опять на тот же гребень. Интенсивного выравнивания микрорельефа поля, при этом не будет. При очень большом угле закручивания резко снижается эффективность захватывания и перемешивания почвы.
Целью данного технического решения является повышение качества выравнивания микрорельефа поля.
Технический результат достигается за счет того, что планчато-спиральный каток содержит завитые по спирали планки. Каждая планка представляет собой полосу прямоугольного сечения, расположенную ребрами наружу и внутрь катка. При этом угол завивки полосы между наружным ребром и осью катка составляет 25°±10°. А в сечении перпендикулярном оси катка полоса смещена своей широкой стороной от оси катка на расстояние от 20 мм до 80 мм. Или каждая планка представляет собой уголок, расположенный одной полкой уголка наружу катка и другой полкой уголка внутрь катка. При этом угол завивки уголка между ребром наружной полки уголка и осью катка составляет 25°±10°, А в сечении перпендикулярном оси катка наружная полка уголка смещена своей широкой стороной от оси катка на расстояние от 20 мм до 80 мм.
Сущность технического решения поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид планчато-спирального катка. На фиг.2 показано сечение планчато-спирального катка, при этом каждая планка представляет собой полосу прямоугольного сечения. На фиг.3 показано сечение планчато-спирального катка, при этом каждая планка представляет собой уголок. Стрелками показано направление движения и направление вращения катка.
Планчато-спиральный каток содержит фигурные диски 1 на которых навиты по спирали планки. Каждая планка представляет собой полосу прямоугольного сечения 2, расположенную ребрами наружу и внутрь катка. При этом угол завивки полосы между наружным ребром и осью катка составляет α=25°±10°. А в сечении перпендикулярном оси катка полоса смещена своей широкой стороной от оси катка на расстояние, α=20…80 мм.
Или планка представляет собой уголок 3, расположенный одной полкой уголка наружу катка и другой полкой уголка внутрь катка. При этом угол завивки уголка между ребром наружной полки уголка и осью катка составляет α=25°±10°. А в сечении перпендикулярном оси катка наружная полка уголка смещена своей широкой стороной от оси катка на расстояние, α=20…80 мм.
Работает планчато-спиральный каток следующим образом. Во время пассивного перекатывания катка, каждая планка, по мере поворота катка, входит в почву своим наружным ребром. При этом угол вхождения в почву близок к 90°. При повороте катка происходит проворачивание каждой полосы относительно поверхности поля. В результате почва, захватывается каждой полосой и подбрасывается назад по ходу движения. При этом захватываться будет только почва с гребней. Во впадины каток просто не будет доставать. Но поскольку каждая планка завита по спирали с углом α=25°±10°, почва подбрасывается не только назад, но и в сторону рядом расположенной впадины.
Таким образом, повышается качество выравнивания микрорельефа поля.