EA030527B1 - Аграрное колесо - Google Patents

Abstract

Ведомое по земле аграрное колесо для применения в качестве прикатывающего колеса или прикатывающей бороны, содержащее винтовую спираль, имеющую первый конец, второй конец и витки между ними, при этом спираль обладает свойствами пружины, обеспечивающими возможность прогибания и относительного перемещения витков, при этом первый и второй концы прикреплены к ступичному узлу, причем первый конец прикреплен к ступичному узлу посредством соединительной детали, которая обеспечивает возможность относительного перемещения между первым концом и ступичным узлом так, что расстояние между ступичным узлом и первым концом может меняться.

Description

изобретение относится к ведомому по земле аграрному колесу для применения в качестве прикатывающего колеса или прикатывающей бороны в сельском хозяйстве, в частности, для применения при культивации земли.

Предпосылки создания изобретения

Традиционные способы вспахивания поля перед посевом включают применение культиватора для переворачивания всего верхнего слоя почвы. Для предотвращения эрозии почвы и достижения более высокой урожайности, нарушения почвенного покрова должны быть минимальными как во время проведения вспахивания, так и во время посева.

С этой целью были разработаны несколько почвообрабатывающих устройств. В частности, прикатывающие колеса, каждое из которых установлено за анкером на почвообрабатывающих и посевных устройствах, предназначены для наезда на борозды, содержащие семена, с минимальными повреждением и твердым нажатием на почву для трамбования зерна, поскольку контакт почвы с зерном является важным для хорошей урожайности. Зерна, посеянные в рыхлой и комковатой почве, будут медленно прорастать до следующего дождя, до наступления которого зерно может заплесневеть и его необходимо будет посеять заново. По этой причине, применение прикатывающих колес для трамбования зерна в почве с целью обеспечения контакта почвы с зерном стало широко распространенным.

Известные прикатывающие колеса содержат твердое плоское металлическое или резиновое колесо. При определенных условиях они могут забиться грязью и мусором и, следовательно, вместо прикатывания борозды для покрытия семян, прикатывающее колесо врезается в почву и вокруг прикатывающего колеса накапливается еще больше грязи и мусора, оставляя комки почвы и загрязненные семена. Также появляются глубокие борозды, которые вызывают водную эрозию, наносящую ущерб урожаю.

Настоящее изобретение направлено на создание усовершенствованного аграрного колеса, которое устраняет и решает известные проблемы, связанные с аграрными колесами.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предлагается ведомое по земле аграрное колесо для применения в качестве прикатывающего колеса или прикатывающей бороны, содержащее винтовую спираль, имеющую первый конец, второй конец и витки между ними, при этом спираль обладает свойствами пружины, обеспечивающими возможность прогибания и относительного перемещения витков, при этом первый и второй конец прикреплены к ступичному узлу. Первый конец прикреплен к ступичному узлу посредством соединительной детали, которая обеспечивает возможность относительного перемещения между первым концом и ступичным узлом так, что расстояние между ступичным узлом и первым концом может меняться.

Соединительная деталь может содержать один или два шарнира.

Ступичный узел может быть прикреплен к валу или поворотному кулаку посредством механизма гашения крутильных колебаний.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления будут описаны далее исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 изображен покомпонентный изометрический вид аграрного колеса, используемого в качестве прикатывающей бороны, согласно первому варианту осуществления;

на фиг. 2 изображен изометрический вид аграрного колеса, используемого в качестве прикатывающего колеса, установленного на опорном рычаге, согласно второму варианту осуществления;

на фиг. 3 изображен вид сбоку прикатывающего колеса по фиг. 2;

на фиг. 4 изображен другой изометрический вид прикатывающего колеса по фиг. 2;

на фиг. 5 изображен покомпонентный изометрический вид прикатывающего колеса;

на фиг. 6 изображен покомпонентный изометрический вид узла поворотного кулака, выполненного

с возможностью прикрепления к нему прикатывающего колеса; на фиг. 7 изображен вид сбоку узла поворотного кулака; на фиг. 8 изображен вид сзади узла поворотного кулака;

на фиг. 9 изображен вид спереди спирального колеса, согласно третьему варианту осуществления;

на фиг. 10 изображен вид сверху спирального колеса по фиг. 9;

на фиг. 11 изображен первый изометрический вид спирального колеса по фиг. 9;

на фиг. 12 изображен второй изометрический вид спирального колеса по фиг. 9; и

на фиг. 13 изображен изометрический вид зажимных приспособлений и ступичных узлов спирального колеса по фиг. 9, и не изображена винтовая спираль.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Аграрное колесо 10, изображенное на фигурах, также именуемое здесь колесом для культивации, представляет собой эффективное средство для культивации почвы с причинением минимальных повреждений во время процесса культивации. Аграрное колесо 10 является ведомым по земле и может быть использовано для выполнения различных сельскохозяйственных задач, включая его использование в качестве прикатывающей бороны или прикатывающего колеса. На фиг. 1 изображен первый вариант осуществления аграрного колеса в качестве прикатывающей бороны, а на фиг. 2-8 изображен второй вариант

- 1 030527

осуществления аграрного колеса в качестве прикатывающего колеса, в то время как на фиг. 9-13 изображен третий вариант осуществления аграрного колеса, которое пригодно для применения как в качестве прикатывающей бороны, так и в качестве прикатывающего колеса и на котором зафиксированы оба конца спирали.

Аграрное колесо, используемое в качестве прикатывающей бороны или выравнивающей бороны, как правило, установлено на валу, обычно под углом к направлению движения так, чтобы оно не врезалось в землю так же глубоко, как колесо, используемое в качестве прикатывающего колеса, и волочится при помощи тягача вслед за культиватором/почвообрабатывающим орудием, охватывая более широкую площадь и, таким образом, выравнивая почву. Выравнивающее движение прикатывающих борон происходит одновременно с вращением вала, на котором установлены бороны. Комплекты прикатывающих борон часто установлены в ряд на валу, и группы установленных на валу борон могут быть размещены одна за другой, чтобы расположить бороны в шахматном порядке.

При использовании в качестве прикатывающего колеса, аграрное колесо движется за сошником, установленном на анкере культиватора. Колесо вращается на валу или поворотном кулаке в направлении движения культиватора, т.е. вращение происходит вокруг оси, перпендикулярной направлению движения. Таким образом, колесо для культивации закрывает и прижимает борозду, формируемую сошником культиватора. Прикатывающее колесо может размещаться под углом относительно направления движения для охвата более широкой площади, что может быть необходимым при широких бороздах.

В целом аграрное колесо содержит винтовую спираль, обладающую свойствами пружины для обеспечения достаточного прогибания и относительного передвижения между витками, которое позволит использовать колесо, как в качестве прикатывающего колеса, так и в качестве прикатывающей бороны. Один или оба конца винтовой спирали прикреплены к ступичному узлу, а ступичный узел прикреплен к валу или поворотному кулаку. Вал или поворотный кулак, как описано выше, могут быть прикреплены при помощи любого подходящего крепления к более крупному средству для крепления к сельскохозяйственному транспортному средству.

В то время как винтовая спираль обеспечивает некоторое гашение колебаний и защиту от препятствий в грунте, согласно вариантам осуществления, проиллюстрированным на фиг. 1-8, механизм гашения крутильных колебаний, расположенный между ступичным узлом и поворотным кулаком или валом, обеспечивает дополнительное гашение.

Механизм гашения крутильных колебаний может иметь разные формы, одна из которых описана здесь в рамках одного варианта осуществления аграрного колеса, но, в целом, механизм гашения крутильных колебаний содержит демпфер крутильных колебаний, расположенный между двумя соединительными частями в ступичном узле, где эти соединительные части прямо или косвенно соединяют витки спирали с валом или поворотным кулаком. Механизм гашения крутильных колебаний функционирует с целью гашения вращающих сил, действующих в ступичном узле относительно вала или поворотного кулака, по мере движения аграрного колеса по земле для минимизации нагрузки и повреждений витков спирали.

Как показано на фиг. 1, прикатывающая борона 10 содержит винтовую спираль 16, прикрепленную к ступичному узлу 12, который прикреплена к валу 14. Винтовая спираль 16 по существу является длинной цилиндрической винтовой пружиной со свободным концом 25 на свободном концевом витке 26 и зафиксированным концом 27 на зафиксированном концевом витке 28, который прикреплен к ступичному узлу 12 в опоре 18 спирали.

Ступичный узел 12 включает средство 20 крепления к валу, имеющее фиксатор 17, через который проходит вал 14. Вал 14 соединен со ступицей в сборе с помощью фиксатора 17 и с помощью крепежных средств (не изображены), проходящих через крепежные отверстия 19 для фиксации ступичного узла на валу. Фиксатор 17 расположен вдоль центральной оси винтовой спирали 16 так, чтобы вал, проходящий через фиксатор 17, проходил вдоль центральной оси.

При подведении зафиксированного концевого витка 28 к ступичному узлу и к внутренней окружности спирали 16, радиус концевого витка на зафиксированном конце меньше общего радиуса винтовой спирали, что создает более крутой изгиб концевого витка.

Средство 20 крепления к валу также содержит выемку 21, предназначенную для вмещения демпфера 30 крутильных колебаний. Демпфер 30 крутильных колебаний является эластичным и содержит сквозное отверстие 31 для вмещения клинового штифта 33, проходящего от опоры 18 спирали в ступичный узел. Клиновый штифт 33 входит в отверстие 31 и проходит параллельно оси вала или поворотного кулака. Клиновый штифт выполнен с возможностью оставаться главным образом в зафиксированном положении относительно демпфера крутильных колебаний, за исключением степени вращательного движения, допустимой благодаря эластичности демпфера крутильных колебаний, а демпфер крутильный колебаний выполнен с возможностью оставаться главным образом в зафиксированном положении относительно средства 20 крепления к валу, вновь за исключением ограниченного передвижения, допустимого благодаря эластичности демпфера крутильных колебаний.

В одной форме демпфер 30 является прямоугольным блоком, выполненным из эластичного материала, более предпочтительно ударопоглощающего материала, содержащего любой материал, известный

- 2 030527

своими ударо/вибропоглощающими свойствами. Примеры подходящих материалов включают нейлон, полиуретан, сельскохозяйственную резину, вставку из тканевой резины, применение центрирующей пружины или наполненного гелем мешочка.

Как описано выше, прямоугольная форма блока демпфера 30 крутильных колебаний рассчитана с тем, чтобы оставаться в зафиксированном положении относительно выемки 21 средства крепления к валу и, таким образом, препятствовать вращательному движению в выемке. Аналогичным образом, отверстие 31 имеет квадратную форму в поперечном сечении для препятствования вращательным движениям клинового штифта 33, который, соответственно, имеет квадратную форму в поперечном сечении. Квадратное поперечное сечение отверстия 31 демпфера 30 крутильных колебаний на 45° не совпадает по фазе с квадратным поперечным сечением демпфера, выполненного в форме блока. Это сделано с целью максимизации силы, с которой демпфер крутильных колебаний препятствует вращательным силам, поступающим от клинового штифта 33.

Следовательно, ступица в сборе удерживает соединение между винтовой спиралью и валом, в этом случае зафиксированное соединение способно сократить передачу сил между спиралью и валом посредством гашения сил.

Демпфер крутильных колебаний гасит вращающие силы между двумя соединительными и взаимодействующими частями в ступичном узле, а именно, согласно этому варианту осуществления, клиновым штифтом 33 и средством 20 крепления к валу, причем соединительные части прямо или косвенно прикреплены к виткам спирали и валу/поворотному кулаку, и, таким образом, соединение между винтовой спиралью и валом/поворотным кулаком подвержено гашению сил, в основном вращающих сил, однако, также и однонаправленных сил, которые могут исходить от толчков и колебаний аграрного колеса при контакте с неровной землей.

Как изображено на фиг. 1, в опору 18 спирали входит зафиксированный конец 27 зафиксированного концевого витка 28. Опора 18 содержит накладку 35, которая закреплена винтами или другими крепежными средствами для поддержания зафиксированного конца 27 винтовой спирали в опоре 18 спирали. Демпфер 70 спирали, как изображено на фиг. 5 в отношении варианта осуществления прикатывающего колеса и более детально описанного далее, расположен в опоре 18 спирали, и согласно этому варианту осуществления, является О-образным кольцом, окружающим зафиксированный конец 27 спирали для обеспечения дополнительного и необязательного гашения сил вибрации между зафиксированным концом 27 и ступичным узлом 12. Демпфер 70 спирали выравнивает движение прикатывающего колеса 10 по каменистому рельефу сельскохозяйственных пашней. Это, в свою очередь, обеспечивает более непрерывное давление прижима на почву и равномерное трамбование семян.

Следует понимать, что применение демпфера 70 вращательных колебаний является факультативным в первом и во втором вариантах осуществления аграрного колеса, и при гашении движущих сил и защите колеса от повреждений можно полагаться исключительно на преимущества механизма гашения крутильных колебаний.

Согласно первому и второму вариантам осуществления, свободный концевой виток 26 на свободном конце 25 винтовой спирали 16 не зафиксирован и может свободно двигаться, но следует понимать, что свободный конец 25 также может быть закреплен, как описано здесь в рамках третьего варианта осуществления. Спираль 16 является гибкой в осевом направлении и подобна пружине так, что свободный концевой виток 26 может двигаться в осевом направлении относительно концевого витка 22 на зафиксированном конце 27.

На фиг. 2-8 изображено прикатывающее колесо 40 в качестве второго варианта осуществления аграрного колеса. Части в прикатывающем колесе 40, которые аналогичны соответствующим элементам в прикатывающей бороне 10, далее обозначены теми же ссылочными позициями. Прикатывающее колесо 40 схоже с прессовочной бороной 10 тем, что также содержит винтовую спираль 16, прикрепленную к ступичному узлу 42, однако, отличается от прикатывающей бороны способом крепления прикатывающего колеса 40 к раме 46, соединенной с транспортным средством (не изображено). Прикатывающее колесо 40 присоединено к поворотному кулаку 44 и выполнено с возможностью вращаться по земле для достижения результата, отличного от результата от волочения прикатывающей бороны.

В частности, по мере вращения прикатывающего колеса 40 по земле, участки витков, соответственно, сходятся вместе и затем расходятся. В частности, при обработке борозд, как только соответствующие участки витков вступают в контакт с землей, участки витков сближаются, сужая промежутки между витками и, по существу, повторяя сплошное твердое прикатывающее колесо при контакте с землей. Схождение витков равномерно трамбует почву в засеянных бороздах. При прекращении контакта с землей витки разделяются, сбрасывая, таким образом, со спирали любую собранную грязь, и снова прокручиваются. Таким образом, части витков постоянно перемещаются относительно друг друга, сбрасывая, таким образом, с колеса любую собранную грязь.

Прикатывающее колесо 40 также содержит механизм гашения крутильный колебаний, расположенный между ступичным узлом и поворотным кулаком, чтобы гасить силы, воздействующие на спираль, защищая, таким образом, саму спираль и уменьшая силы, переданные на поворотный кулак. Механизм гашения крутильных колебаний, подобно прикатывающей бороне 10, представляет собой демпфер 30

- 3 030527

крутильных колебаний, расположенный в выемке 21 средства 20 крепления к валу.

На фиг. 2 изображено прикатывающее колесо 40, прикрепленное к поворотному кулаку 44, который, в свою очередь, прикреплен к рычагу 45 подвески. Рычаг 45 подвески установлен на раме 46 с возможностью поворота, и рамная подвеска спирали создает дополнительную подвеску для рычага 45 подвески. Положение рычага 45 подвески, удерживающего прикатывающее колесо 40, может регулироваться относительно транспортного средства посредством вращения рычага на шарнирных соединениях 48 по меньшей мере в двух плоскостях.

На фиг. 3 изображен вид сбоку прикатывающего колеса 40, прикрепленного к узлу 44 поворотного кулака. Узел 44 поворотного кулака выровнен так, что его центральная ось 49 вращения проходит по центру винтовой спирали так, чтобы аграрное колесо могло функционировать в качестве колеса. Ступичный узел 42 расположен по периферии винтовой спирали и смещен в направлении оси 49. Ступичный узел 42 прикреплен к узлу 44 поворотного кулака посредством соответствующих фланцев, которые скреплены при помощи винтов или т.п.

Также, ссылаясь на фиг. 4 и 5, на которых отдельно изображено прикатывающее колесо 40 без крепления к узлу 44 поворотного кулака, крепежное кольцо 50 размещено в смещенном положении относительно средства 20 крепления к валу. Крепежное кольцо 50 выполнено с возможностью коаксиального крепления к узлу 44 поворотного кулака и крепления к соответствующему кольцеобразному фланцу 51 узла 44 поворотного кулака посредством продевания винтов через соответствующие отверстия 52 для винта в крепежном кольце 50 и фланце 51.

Ступичный узел, согласно второму варианту осуществления аграрного колеса, схож со ступицей, описанной выше для прикатывающей бороны, тем, что он также содержит клиновый штифт 33, проходящий от опоры 18 спирали и выполненный с возможностью вставки в отверстие 31 демпфера 30 крутильных колебаний, при этом демпфер 30 крутильных колебаний является вставкой, размещенной в выемке 21 в средстве крепления к валу. Отличием прикатывающего колеса является устройство крепления для прикрепления ступичного узла к поворотному кулаку (или узлу поворотного кулака), который отличается от механизма для фиксации ступичного узла с валом, как в случае с прикатывающей бороной.

Согласно этому варианту осуществления, демпфер 30 крутильных колебаний также имеет квадратное поперечное сечение и форму блока, а центральное отверстие 31 также является квадратным в поперечном сечении, при этом квадратные профили демпфера и поперечное сечение отверстия являются повернутыми или смещенными по фазе на 45°.

На фиг. 6, 7 и 8 отдельно изображен узел 44 поворотного кулака. На покомпонентном виде на фиг. 6 можно увидеть, что узел 44 поворотного кулака содержит кронштейн 60 кулака, внутри которого расположена ось 54, закрытая со своего конца пломбой 55. Ступица 53 подшипника, которая удерживает кольцевой фланец 51, вмещает первый роликовый подшипник 56 и второй роликовый подшипник 57, а ось 54 проходит через подшипники и ступицу 53 подшипника. Узел 44 поворотного кулака зафиксирован вместе с муфтой 58, а пылезащитная крышка 59 защищает части узла, склонные к накоплению грязи и пыли.

Кронштейн 60 кулака включает углубленное отверстие 61 для помещения оси 54, пломбы 55 и части ступицы 53 подшипника, а также включает крепежный конец 62 для присоединения узла 44 поворотного кулака и присоединенного к нему прикатывающего колеса 40 к рычагу 45 подвески, изображенному на фиг. 2. Крепежный конец 62 имеет три варианта установки поворотного кулака в сборе на рычаге подвески под тремя разными углами. В частности, три соединительных фланца 65а, 65b и 65с проходят в радиальном направлении от центральной оси 49 и содержат соединительные отверстия 67 для соединения узла поворотного кулака с рычагом подвески с помощью болтов или других подходящих средств.

Как наилучшим образом изображено на фиг. 8, фланцы 65а, 65b и 65b проходят в радиальном направлении под разными углами наклона относительно центральной оси 49. Первый соединительный фланец 65а наклонен под углом 0° и, следовательно, расположен прямо вдоль линии относительно центральной оси 49. Второй соединительный фланец 65b наклонен под углом 5° относительно центральной оси 49, в то время как третий соединительный фланец 65с наклонен под углом 8°.

Эти три разные варианта прикрепления к рычагу подвески позволяют установку прикатывающего колеса под разными углами относительно направления движения транспортного средства. На практике это обеспечивает подвижную опорную поверхность на прикатывающем колесе, которая может быть такой же узкой, как и толщина витков спирали (установленных под углом 0°), причем прикатывающее колесо вращается непосредственно по земле, или такой же широкой, как элемент, который волочат при вращательном движении прикатывающего колеса, установленного под углом к направлению движения. Это позволяет прикатывающему колесу прижимать участки почвы разной ширины, такие как борозды разной ширины, и способствовать покрытию борозды, в частности, при влажных условиях. Установка прикатывающего колеса под углом также способствует лучшей самоочистке винтовой спирали.

Следует понимать, что наряду с углами 0, 5 и 8°, описанными в данном документе, также подходят и другие углы наклона, включая любой угол от 0 до 40°.

Механизм гашения крутильных колебаний уменьшает вероятность повреждения винтовой спирали и, в частности, концевого витка 28, который имеет меньший радиус, чем другие витки спирали и, следовательно, с большей долей вероятности может быть поврежден или сломан в первую очередь в результа- 4 030527

те вибрационных напряжений, возникающих при эксплуатации прикатывающего колеса.

Дополнительный механизм гашения в виде демпфера 70 спирали, раскрытого ранее, дополнительно уменьшает ударопоглощающую природу взаимодействия ступичного узла 12, 42 и спирали 16 с тем, чтобы снизить нагрузку на крутой изгиб 28 и, следовательно, избежать повреждения или разлома этой области спирали. Демпфер спирали 70 изображен на фиг. 5 как эластичное О-образное кольцо, которое насажено на зафиксированный конец 27 спирали 16, при этом демпфер 70 спирали и зафиксированный конец 27 расположены в вырезе 71 опорных пластин 72 опоры 18 спирали. Опорные пластины надежно фиксируют зафиксированный конец и демпфер спирали в опоре 18 спирали.

Для уменьшения степени изгиба крутого изгиба 28 и, в частности, с тем, чтобы предотвратить превышения радиуса изгиба материала крутым изгибом, опорная пластина 18 может быть в некоторой степени удлиненной и ответвляться от центральной ступицы 19, и соединяться с зафиксированным концом 27 по периферии аграрного колеса 10, 40.

На фиг. 9-13 изображен третий вариант осуществления аграрного колеса, которое является спиральным колесом 80, которое предназначено для использования в качестве прикатывающей бороны или прикатывающего колеса. Части спирального колеса 80, которые являются аналогичными соответствующим частям в прикатывающей бороне 10 и/или прикатывающем колесе 40, обозначены одинаковыми ссылочными обозначениями.

Спиральное колесо 80 подобно прикатывающей бороне 10 и прикатывающему колесу 40 тем, что оно также включает винтовую спираль 16 (однако, с четырьмя витками, согласно третьему варианту осуществления), которое первым концом 81 (который, предпочтительно, является ведущим концом колеса по мере его вращения) прикреплено к первому ступичному узлу 83. Спиральное колесо 80 отличается от прикатывающей бороны 10 и прикатывающего колеса 40 тем, что второй конец 82 (предпочтительно, задний конец) не может свободно двигаться, однако, он также прикреплен к ступичному узлу, а именно, ко второму ступичному узлу 84. Кроме того, спиральное колесо 80 не обязательно содержит механизм гашения крутильных колебаний между спиралями и валом/поворотным кулаком. Хотя механизм гашения, описанный в предыдущих вариантах осуществления, при необходимости может быть предусмотрен, он не является обязательным для работы спирального колеса 80.

При фиксации как первого, так и второго конца спирального колеса 80 обеспечивается лучшее управление относительным движением витков спирали, а нагрузка и напряжение спирали 16 уменьшаются. Это особенно полезно на каменистой местности и при поворотах, когда силы, воздействующие на аграрное колесо, могут привести к зацеплению концевого витка с соседним витком, что увеличит напряжения, возникающие в аграрном колесе.

Согласно третьему варианту осуществления, изображенному на фиг. 9-13, первый ступичный узел 83 прикреплен к первому концу 81 при помощи соединительной детали 85. Соединительная деталь 85 обеспечивает по меньшей мере одну степень подвижности, чтобы позволить первому концу 81 перемещаться относительно первого ступичного узла 83, который прикреплена к валу или поворотному кулаку посредством соединительного фиксатора 17. Относительное движение посредством соединительной детали 85 позволяет изменяться расстоянию или промежутку между первым ступичным узлом и первым концом. А именно, первый ступичный узел 83 и первый конец 81 могут сходиться друг к другу или расходиться. Это движение, в свою очередь, переходит в изменяющееся движение между витками спирали, в частности, между первым витком спирали и последним витком спирали.

Последний виток спирали, согласно описанному третьему варианту осуществления, соответствует второму концу 82 винтовой спирали 16 и зафиксирован внутри опоры 88 спирали, которая образует часть второго ступичного узла 84 и прикреплена к ней с целью установки на вал или поворотный кулак при помощи соединительного фиксатора 17. Согласно этому варианту осуществления, между вторым ступичным узлом 84 и вторым концом 82 не возникает относительного движения, хотя, предполагается, что соединительная деталь также может быть предусмотрена на втором конце 82.

Соединительная деталь 85 содержит по меньшей мере один шарнир, который обеспечивает движение между первым концом 81 спирали и первым ступичным узлом 83, и, в частности, содержит два шарнира 86, которые выступают в качестве шарнирного соединения 92 и обеспечивают большую степень подвижности между первым концом 81 и первым ступичным узлом 83. Один из шарниров 86 расположен на первом ступичном узле 83, в то время как другой шарнир 86 расположен на первом зажимном приспособлении 87, в котором первый конец 81 спирали зафиксирован посредством зажатия двух частей фиксатора. Соединительный элемент 89 соединяет шарниры 86, образуя стержневое соединение. Шарниры 86 представляют собой поворотные шарниры, каждый из которых вращается вокруг оси 90 вращения, причем оси вращения шарниров направлены параллельно друг к другу.

В то время как первый конец 81 спирального колеса 80 способен двигаться относительно вала или поворотного кулака при помощи двойного шарнирного соединения 92, второй конец 82 спирального колеса 80 зафиксирован неподвижно. Следовательно, витки спирали спирального колеса 80 могут двигаться в ответ на движение спирального колеса по земле и, в частности, сходиться друг с другом, чтобы оказывать прикатывающее или выравнивающее воздействие на почву, и затем расходиться, чтобы очистить витки спирали от собранной на них грязи и мусора. Данный третий вариант осуществления является не

- 5 030527

только эффективным при его применении в качестве прикатывающего колеса или прикатывающей бороны, но также менее подверженным нагрузке и напряжению витков спирали, поскольку оба конца спирали зафиксированы в одном положении, хотя и допустимой является определенная степень подвижности первого конца. Соединительная деталь, которая обеспечивает движение первого конца, позволяет спирали расходиться и сходиться на этом конце без скручивания спирали, что также может пагубно влиять на работу и срок эксплуатации спирального колеса.

Согласно примеру, изображенному на фиг. 9-13, первый конец является частью конца ведущей спирали, которая направляет вращательное движение спирального колеса 80 по мере его вращения по поверхности. Из этого следует, что второй конец 82 является частью заднего конца вращающейся спирали. Однако следует понимать, что шарнирное соединение между ступичным узлом и концом спирали может быть предусмотрено на заднем конце, а не на ведущем конце.

Два отдельных ступичных узла 83, 84 изображены графически, хотя для установки спирального колеса на валу или поворотном кулаке вместо них может применяться один, более длинный ступичный узел, при этом противоположные концы одного ступичного узла в данном случае будут соединены как с первым 81, так и со вторым концом 82 винтовой спирали 16.

Двойное шарнирное соединение 92 включает любой тип поворотного шарнира, который обеспечит относительное поворотное движение между соединительной деталью 85 и фиксатором 87, и первым ступичным узлом 83. Шарниры представляют собой шарниры из литого метала, которые способны поворачиваться и прикреплены к фиксатору 87 или ступичному узлу 83 при помощи болта и гайки.

Предпочтительно винтовая спираль 16 выполнена из пружинной стали, обеспечивая, таким образом, упругость колеса, необходимую для относительного движения витков. Согласно одному варианту осуществления, максимальный внешний диаметр основных витков 28 спирали 16 может быть больше, чем внешний диаметр ступицы 12, 83, 84. Диаметр витков уменьшается так, что внешний диаметр витков, которые прикреплены к ступице 12, 83, 84, был меньше внешнего диаметра пластины 18 или фиксаторов 87, 88.

Винтовая спираль 16 имеет по меньшей мере два, три или четыре основных витка 28 одинакового внешнего диаметра. При прикатывании борозд эти основные витки 28 воздействуют с силой на почву для покрытия борозды в почве, созданной во время процесса посева, и для прикатывания почвы. Относительное движение между витками обеспечивает то, что колесо не будет забито мусором при сухих условиях или мусором и грязью в условиях влажности.

С целью сохранения легкости и экономичности производства колеса, спираль, согласно предпочтительным вариантам осуществления, является сплошной спиралью. Однако целесообразно предполагать, что изобретательский замысел колеса для культивации может быть воплощен с не сплошной спиралью. Например, спираль может быть разбита на несколько отдельных витков или разделена соединительными элементами между витками, при условии, что некоторая степень относительного движения по-прежнему может быть обеспечена.

Следует понимать, что для получения спирали 16, помимо пружинной стали, могут быть использованы другие материалы, такие как мягкая сталь, жесткий пластик или другие спиральные конструкции, при условии, что между витками может быть достигнута некоторая степень относительного движения. Хотя витки кольцевой формы являются наиболее подходящими, настоящее колесо будет приемлемым образом работать в любой другой форме, например, с восьмиугольными или десятиугольными витками.

Следует предполагать, что с целью сохранения конструктивной целостности витков спирали колесо может содержать спицы, проходящие от центральной ступицы, такой как ступичный узел 44, к внутренней окружности витков. Это предотвратит искривление кольцеобразного колеса для культивации, не препятствуя относительному боковому движению витков.

Варианты осуществления настоящего колеса для культивации могут отличаться количеством основных витков в зависимости от назначения колеса и желаемого результата. Например, колесо для культивации только лишь с двумя основными спиралями обеспечивает более узкое и глубокое прикатывание почвы. Как правило, чем меньше количество спиралей, тем глубже колесо способно войти в почву. Более глубокое прикатывание, в частности, является подходящим в условиях высокой влажности воздуха. Следовательно, колесо с большим количеством витков в большей степени подходит для сухой почвы. Следует предполагать, что в большинстве вариантов применения достаточным будет от двух до шести витков спирали.

В условиях грязи грязь собирается на витках спирали. Согласно всем вариантам осуществления, витки спирали легко маневрируют по земле, по которой они передвигаются, и, следовательно, спираль имеет возможность сжиматься и разжиматься, а также подниматься вверх и вниз. Такое движение сбрасывает грязь и землю с витков винтовой спирали 16. Почва и мусор, которые, как правило, скапливаются большими комками на обычном прикатывающем колесе, сбрасывается в результате постоянного расхождения витков, когда они покидают борозду. Возможность гашения в нескольких вариантах осуществления, описанных здесь, гарантирует, что вибрации и толчки, вызываемые вращательным движением витков и вертикальным движением прикатывающего колеса, проходящего по неровной земле, не повредят спираль 16, и в основном обеспечивает более управляемый ход.

- 6 030527

Шарнирные соединения 48 и 49 обеспечивают установку аграрного колеса под углом для выравнивания почвы. Гибкое относительное передвижение витков перемещает грязь в винтовую спираль 16 так, что грязь проходит между витками и через конец спирали, расположенный рядом с концевым витком 26 спирали по мере того, как колесо одновременно волочится и вращается по земле. Накапливание грязи и мусора предотвращено благодаря непрерывному передвижению витков и непрерывному разжиманию спиралей.

Аграрное колесо 10, 40, 80 может быть установлено под углом относительно направления движения. Угол вращения/отклонения колеса может изменяться в диапазоне от 0 до 70° и в основном от 30 до 40°. Когда колеса 0, движущиеся под углом, волочит машина, они вращаются вокруг оси поворотного кулака и одновременно волочатся в направлении движения. В то время как прикатывающие бороны 10 крепко зафиксированы с валом, вал вращается, а прикатывающие бороны одновременно волочатся по земле. В отличие от процесса прикатывания борозд, где происходит углубление в почву по прямой линии, колеса, движущиеся под углом, заходят не глубоко, охватывая больше земли и, следовательно, разглаживая глыбы и, в большинстве случаев, выравнивая почву. Заглубление прикатывающих колес немного меньше, когда они вращаются под углом, а не по прямой линии.

При применении в качестве прикатывающей бороны, витки спирали перемещаются относительно друг друга при выполнении выравнивающих работ и, таким образом, препятствуют накапливанию грязи, соломы и т.п. на колесах. Таким образом, спиральные колеса способны функционировать в чистоте с эффективностью при выравнивании почвы в течении длительных периодов и без необходимости обслуживания.

Аграрное колесо согласно настоящему изобретению способно передвигаться в чистом состоянии, без забивок грязью и мусором, при этом прикатывание борозд или выравнивание полей происходит благодаря гибкому движению спирали. При применении традиционных прикатывающих колес и выравнивающих борон, накапливание мусора и грязи создает забивки на колесе, что, следовательно, приводит к забивкам и комкам на пашне. Лучшая урожайность достигается на ровно вспаханных пашнях и при плотно прикатанных бороздах. Настоящее колесо для культивации значительно уменьшает накапливание мусора и грязи, собранной на колесах. Ровная пашня, полученная в результате, является хорошей основой для выращивания семян. При применении в качестве прикатывающего устройства, аграрное колесо прикатывает почву, разрыхляет комки и покрывает зерна слоем вспаханной земли. Было обнаружено, что лучший и более ранний поспевший урожай возможен благодаря хорошему взаимодействию зерна и почвы в прикатанной борозде.

Срок службы прикатывающего колеса дополнительно увеличен, поскольку его конструкция снижает сосредоточение напряжений, которые, вероятно, могут привести к трещинам, снижению прочности и повреждениям. Как при применении в качестве прикатывающего колеса, так и замены для традиционной выравнивающей бороны, настоящее колесо является очень полезным, простым и относительно недорогим аграрным инструментом.

В целях настоящего раскрытия слова "содержащий", "содержат", "содержит" следует понимать как подразумевающие включение признаков, однако не подразумевающие исключение любого другого признака.

Claims (3)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Ведомое по земле аграрное колесо для применения в качестве прикатывающего колеса или прикатывающей бороны, содержащее винтовую спираль, имеющую первый конец, второй конец и витки между ними, при этом спираль обладает свойствами пружины, обеспечивающими возможность прогибания и относительного перемещения витков, в котором первый и второй концы прикреплены к ступичному узлу, причем первый конец прикреплен к ступичному узлу посредством соединительной детали, которая обеспечивает возможность относительного перемещения между первым концом и ступичным узлом так, что расстояние между ступичным узлом и первым концом может меняться.
2. 2. Аграрное колесо по п.1, в котором соединительная деталь содержит один или два шарнира.
3. 3. Аграрное колесо по п.1, в котором ступичный узел прикреплен к валу или поворотному кулаку посредством механизма гашения крутильных колебаний.

   - 7 030527