HU202702B

HU202702B - Rotary hoe

Info

Publication number: HU202702B
Application number: HU884621A
Authority: HU
Inventors: Benedek Horvath; Raffai Cecilia Horvathne; Ferenc Zoeldi
Original assignee: Benedek Horvath; Raffai Cecilia Horvathne; Ferenc Zoeldi
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1991-04-29
Also published as: EP0358014A3; FI894170A; CZ282430B6; DD284575A5; HUT52906A; CS8905083A2; RU1804276C; EP0358014A2; DK442989D0; CA1333761C; FI894170A0; US4991660A; YU170689A; DK442989A

Description

A találmány tárgya: forgókapa, alapvető talajművelési funkciók, mint pl. a talaj lazítás, talaj keverés, rögtörés, alátakarás, gyomtalanítás, töltögetés stb. ellátására.

A talajművelő gépek fejlődése során a technikai színvonal és az agrotechnikai ismeretek együtthatásainak eredményeként különféle művelő szerszám kialakítások jöttek létre és terjedtek el. A művelő szerszámok alapvető célja elsősorban a termesztett haszonnövények számára az előnyös termesztési feltételek biztosítása. A mezőgazdasági termelésben az elérhető haszon nagysága határozza meg, hogy a megismert megoldások közül mely művelő szerszámok terjednek el leginkább az adott körülmények között.

Jó terméseredmény elérése érdekében jó szerkezetű gyommentes, kellően tömörített, vagy ülepített magágyat kell készíteni. A sorközökből a gyomokat ki kell irtani, a talaj felszínt 2-6 cm lazítással levegőztetni kell. A növények visszamaradt szár részeit földdel kell betakarni. A talajjavító anyagokat, a gyomirtó vegyszereket a talajjal össze kell keverni stb.

Az egyes műveletekhez különféle munkagépekre van szükség. Ez azt jelenti, hogy egymást követően többször többféle munkagéppel kell a talajra rámenni. A talajszerkezet kímélése pedig azt kívánná, hogy olyan talajművelő gépek kerüljenek alkalmazásra, amelyekkel egyidejűleg, tehát egymenetben, több munkafolyamat elvégezhető legyen. Ezen túlmenően a nagyszámú munkagépek űzembentartása és üzemeltetése költséges. A mezőgazdasági üzemeknek és gazdálkodóknak tehát olyan művelőszerszámmal ellátott munkagépekre van szükségük, amelyekkel lehetővé válik az egymenetben elvégezhető különféle talajművelési munka.

Ismeretesek olyan megoldások, amelyek részben alkalmasak több-kevesebb sikerrel a fent vázolt feladatok ellátására. Az 1457 716 ljsz. és az 1457 714 ljsz. NSZK beli szabadalmi leírások és a 3 650 334 ljsz. USA leírás forgókapákat ismertet. Ezek a forgókapák középső agyból és sugárirányba kinyúló, a munkavégzés közbeni természetes forgás irányhoz viszonyítva hátrafelé hajló fogakból állnak Közös jellemzőjük, hogy a forgókapák forgástengelyei a talajfelszínnel párhuzamos és a haladási iránnyal 9O'-tól eltérő szöget zárnak be. A kapakerekek közös tengelyen forgó egységeket, kapacsoportokat képeznek Ezek a forgókapák csak sorközi talajlazításra alkalmasak További hiányosságuk hogy kicsi az egy kapakerék által megművelhető talajsáv-szélesség, miközben viszonylag nagy a berendezés tömege, kezelhetőségük pedig nehézkes, így nem felelnek meg más talajművelési funkció ellátására sem. A nagy tömegük miatt gyakoriak a fogtörések, a fogak talajbahatoló képessége általában nem megfelelő. Gyomirtóképességük sem felel meg az elvárásoknak A 3 766 988 ljsz. USA leírásból megismerhető forgókapa fog kialakítása bár kedvező, a talajjal párhuzamos tengely elrendezése miatt csak függőleges irányú behatolásra képesek a fogak Hátránya még, hogy keskeny az egy kerékre eső művelési szélesség és egyenetlen művelt-réteg alatti felszínt hagy magaután. A194 002 ljsz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett megoldás hátránya pedig az, 2 hogy csak talajművelési célfeladatokat tud megoldani.

A találmány célja, hogy a talajművelési funkciók, mint pl. a talajjavítás, rögtörés, keverés, alátakarás, magágy-készítés, gyomtalanítás, töltögetés stb. elvégzésére egymagában alkalmas, tehát új, sok f unkciós, hatékony talajművelő eszközt biztosítson, amellyel az eddig ilyen célra ismert számos eszköz kiváltható, és az üzemeltetéssel járó hátrányokat kiküszöbölje.

A találmány feladata tehát, hogy a célkitűzésben megjelölt alapvető talajművelési funkciókat ellátó, a korszerű mezőgazdaság elvárásainak megfelelő, gyakorlatban jól felhasználható, új elven működő, tehát sok funkciós talajművelő eszköz, nevezetesen forgókapa művelő szerkezetét, és annak térbeli elrendezését fejlessze ki, és valósítsa meg, melynek eredményeképpen az általa elvégzett talajművelési funkciók újak, minődségüket tekintve magas színvonalúak, üzemeltetése pedig gazdaságos.

Akitűzött célnak megfelelően a találmány forgókapa alapvető talajművelési funkciók, mint pl. talajlazítás, talajkeverés, rögtörés, alátakarás, gyomtalanítás, töltögetés stb. ellátására, melynek tartószerkezete, tartószerkezetre erősített mélységhatároló kereke, egyedi, csuklós fűggesztésű kapateste van. A találmány lényege, hogy kapatestbe ágyazott kapakereke van, a talajművelés során a kapakerék forgási síkja a talajfelszínével a szöget, míg a talaj síkjával alkotott x - x metszési vonala a haladási iránnyal 5-80'-os szöget zár be, a kapakerék, a kapakerékagyból és rá előnyösen oldható kötéssel erősített, több azonos kialakítású, íves, sugárirányban kifelé mutató, egymást fedő, egymástól azonos távolságra levő, a talajművelés közbeni természetes forgási irányhoz képest hátrafelé hajló, a fogoldalak által képzett vágóéllel, vagy élekkel rendelkező fogból áll, a vágóéi, vagy vágóélek β szöget zárnak be, melynek nagysága a fogak mentén azonos, vagy egyenletesen változó, a fogak térbeli helyzetére jellemző, hogy a vágóéi mentén a β élszögek szögfelezője a 7 félkúőpszőgű kúp alkotója, a 2 7 szögű kúp, vagy kúpok forgástengelye a kapakerék forgástengelyével párhuzamos, a 7 félkúp-szög értéke a talajművelési funkcióktól és a talajféleségektől függően 5-75* között van, a kapakerék forgási síkja és a talaj síkja által bezárt a szög, valamint a fogak térbeli helyzetét meghatározó 7 félkúpszög értéke azonos.

A találmány szerinti forgókapa további ismérve, hogy a fogakat képező ív körevolvens, illetve legalább két különböző sugarú kör ívéből áll, a fogak távolsága L, mely a fog csúcsától a szomszédos fog ívére bocsátott merőleges hossza, értéke pedig a kapakerék D átmérőjének legalább 1/8-a, a művelésre vágásra stb. szolgáló I fogéi hossza a foghelyek által meghatározott körnek legalább egy fogra eső ívhossza.

A fenti talajművelő eszköz üzemeltetése energiatakarékos mivel több talajtípushoz is alkalmas és egyidejűleg több talajművelési feladatot végez el. Nem tömődik el, jó gyomirtó, rögaprító és talajkeverő tulajdonsággal rendelkezik. Alkalmas a növényi szármaradványok alátakarására, a talaj egyengetésére és talajtömörítésre, valamint bakbát képzésre.

-2HU 202702Β

A találmányunk szerinti forgókapa egy kiviteli alakját rajzok alapján ismertetjük A mellékelt rajzokon az

1. ábra a kapatest munkagéphez és erőgéphez történő kapcsolását, a

2. ábra a kapatest szerkezeti felépítését, a

2/a. ábra a kerékagy és a fogak kapcsolatát és a fogmetszetet, a

3. és a 3/a. ábra a kapatest nézeti képeit és munkáját, a

3/b. ábra a kapakerék forgási síkjának és a talajfelszín viszonyát ábrázolja, a

4. ábra a kapatest mozgásviszonyait, a

4/a. ábra a megfordítható jobbos és balos fogkialakítást, míg a

4/b. ábra a kapatest helyzetét mutatja.

Az 1. ábra a 3 kapatest 2 munkagéphez és 1 erőgéphez történő előnyős kapcsolási módját mutatja be. A 28 tartószerkezethez csuklósán csatlakoztatott, függesztőkarra rögzített 14 forgás irányú, 15 forgástengelyű 3 kapatestnek a 19 haladási irányhoz és a talajfelszínhez viszonyított helyzete a művelés során állandó. A megművelendő 24 talaj egyenetlenségeinek követésére e kiviteli példa esetén a 4 mélységhatároló kerék szolgál. Elakadás esetén a forgókapa szerkezeti károsodása, a 7 fogak törése az 5 rugó-mechanizmus révén kerülhető el.

A 2. ábra a 3 kapatest szerkezeti felépítését mutatja be. A 6 kapakerék a 2 munkagéphez függesztőkar és a rá fixen rögzített 8 aggyal kapcsolódik. A 8 agyban a 6 kapakeréken bemutatott csapágyazási mód szerint a 9 kerékagy, a 10 tengely és a 9 kerékagy csatlakoztatott 7 fogak egy szerkezeti egységet képeznek és a 11 csapágyak révén képesek a forgómozgásra.

A 2/a. ábrán a 6 kapakerék, a 9 kerékagy, a 7 fogak elrendezése és metszetük látható. A 7 fogak a 9 kerékagyból indulnak ki és egymástól L egyenlő távolságra vannak Az L távolságot a 7 fog fogcsúcsától a szomszédos 7 fog ívére bocsátott merőleges hossza adja, melynek értéke a kapakerék D átmérőjének legalább 1/8-a.

A 7 fogélek célszerűen egy közös síkban helyezkednek el, vagy forgástest alkotói. A 7 fogak íveltek Az ívük körevolens, illetve legalább két különböző sugarú kör ívszakaszából van képezve. A fogak a 6 kapakerék talaj által előidézett 14 forgási irányával ellentétes irányban vannak meghajlítva. A 6 kapakerék egymást követő 7 f ogai közötti távolság a 9 kerékagyból kiindulva a külső átmérő irányába célszerűen fokozatosan növekszik Az ívesen hajlított 7 fogak 16 metszetei egyenlőszárú háromszögek illetve két éllel ellátva trapézalakú a 16a fogmetszetük Ez utóbbit a 4/a ábra szemlélteti. A 7 fogak 17 oldallapjai az egyenlő szárú háromszög szárai, illetve alaplapjai az egyenlőszárú háromszög rövidebbik oldala A háromszög 17 oldallapjai β szöget zárnak be. A β szög a művelő szerszám, a 7 fog, élszöge. A β szög a fog éle mentén azonos, vagy egyenletesen változó nagyságú, célszerűen a 7 fog mentén a 9 kerék agytól kifelé haladva csökkenő értékű A β szögek szögfelező egyenesei helyzetét. A β szög szögfelezői a 2 γ szögű kúp alkotói, a talajművelési funkciók így jellemezhetők a γ szög nagyságával, mivel azok meghatározók a 6 kapakerék talajfelszínnel bezárt a szögével együtt. A 7 fogak élét képező 17 fogoldalak hegyesszöget zárnak be, így vágásra alkalmas kiképzésűek az élek. A 7 fogak talajba határolására előnyős a 6 kapakerék kialakításánál, ha a lófogmet5 szét szimmetria tengelye és a 6 kapakerék 15 forgástengelye által bezárt y szög nagyság azonos a talajfelszín és a 6 kapakerék 26 forgás síkja által bezárt a szöggel, α-γ.

A 7 fogak kopás esetén javíthatók, illetve kettős éllel ellátva felcserélhetők. Ezért előnyös, ha a 6 kapakerékre a 7 fogak oldható kötéssel vannak rögzítve. Ez esetben a 7 fogak felfogása a 12 csatlakozó kengyelekben a 13 kontraanyás rögzítő csavarok segítségével történik az A-A metszet szerint.

A 3. és a 3/ ábra a 3 kapatest nézeti képét mutatja munka közben. A 2 munkagépet az 1 erőgépa ^haladási irányba vontatja. Az ábrán az x -x tengely a 6 kapakerék 26 forgási síkja és a 24 talaj síkjának metszés vonalát jelöli. A vontatás során a 6 kapake20 rék forgásba jön, melynek hatására a 7 fogak keresztül hasítanak a 24 talajon.

A19 haladási irányt keresztező 7 fog pedig a talajon jön mozgásba, mivel az x - x tengely a haladási iránnyal 90-tól eltérő, célszerűen 5-80'-os szöget zár be. A 3 kapatest az agrotechnikai funkciók ellátására a 7 fogak térbeli relatív mozgása alapján képes.

A mozgásviszonyokat bemutató 3/b. és a 4. ábráról a 6 kapakerék 7 fogainak munkája ismerhető meg.

Vizsgálati tapasztalatok szerint a 6 kapakerék a 7 fogak csúcsai által képzett külső D átmérő mentén gördül le a talajon. A 6 kapakerék mozgásának 23 momentán centruma tehát a 7 fogcsúcsai által leírt külső köre mentén található a 6 kapakerék 7 fogainak talajjal érintkező pontján a 4/b ábrán bejelölt 15 fogastengelytől legtávolabb eső ponton. A talajhoz viszonyított relatív mozgásviszonyokat tehát a 6 kapakerék momentán centrumának helyzete há40 tározza meg. Az ábrán , Α’’-val jelölt zónában a 6 kapakerék pontjainak 19 haladási irányú elmozdulása elhanyagolhatóan kicsi. A 7 fogaknak az ,A” zónában történő bekerülése és kikerülése közben viszont függőleges irányban jelentős elmozdulás tör45 ténik. Az ábrán a vh a haladási, vagy menetsebességet, a Vk a keresztirányú sebességet, a Ve az eredő sebességet jelöli.

Az ,A zónában tehát a 7 fogak gyakorlatilag függőleges irányban mozognak. Ez a körülmény ha50 tározza meg a 6 kapakerék munkavégzését és a 7 fogak célszerű konstrukciós kialakítását is. A függőleges irányban mozgó 7 fogak vágják el az útjukba kerülő növényi szármaradványokat, gyökereket, tata jrögöket, amennyiben az ellenállás, amit a talaj reakció-erőként kifejteni képes, ehhez elegendő.

A „B” zónában a 6 kapakerék elfordulásának következtében egyre növekszik a 7 fogak haladási és keresztirányú elmozdulása. Ez azt eredményezi, hogy a 7 fog keresztül hasít a talajon a 19 haladási irányt keresztező mozgással. E közben elvágja a növények gyökérzetét, fellazítja és porhanyítja a talajt, majd függőleges irányban kiemelkedik a talajból, a talajban hagyva az alátakart növényi szármaradványokat. A 7 fogak mozgására a 23 momentán centrumtól történő elmozdulása közben folyamatos

-3HU 202702Β gyorsulás a jellemző. Ezen alapszik a 6 kapakerék jó öntisztuló képessége. A „C” zóna tehát a 7 fogak „öntisztulási” zónája, ahol a talajfeszínhez viszonyítva 19 haladási irányba a 7 fog kétszeres v_e - 2Vh haladási sebességgel mozog és függőleges irányban 5 távolodik el a talajtól.

A „D” zónában a 7 fogak a v_e eredő mozgási irányt keresztezik, mely által lehetővé válik az álló gyomnövények ledöntése, a talaj egyengetése és keverése. 10

A 6 kapakerék pontjainak pillanatnyi mozgásviszonyait a 23 momentán centrumhoz viszonyított helyzetük határozza meg. Adott kapakerékpont v_eeredő mozgássebessége nagyságának, irányának és értelmének szerkesztési módját ugyancsak a 4. ábra 15 szemlélteti. Látható, hogy a v_e eredő sebesség vh haladási irányú és vr keresztirányú komponensekre bontható. A 4. ábra néhány nevezetes kerületi pont v_e eredő mozgásviszonyát, valamint a vh haladási és Vk keresztirányú sebesség komponensek relatív ér- 20 tékeit is szemlélteti.

Az elvégzendő agrotechnikai feladatok szerint alakítandó ki a 6 kapakerék 26 forgási síkjának a talajfelszínnel bezárt a szöge, a fogszélesség, a 16 fogmetszet és foghelyzet. A 6 kapakerék 26 forgási sík- 25 ja és a talaj felszín által bezárt a szög nagysága megegyezik a 7 fog metszetének 25 szimmetriatengelye és a 15 forgástengellyel párhuzamos egyenes által bezárt y szöggel. Eltérő kialakítás esetében a várt hatás elmarad. 30

A 4/a. ábra egy további 29 fogkialakítást mutat, amelynek a 16a fogmetszete trapéz. Ez a kialakítás lehetővé teszi a 29 fognak a 8 agyban való ellentett értelmű befogását, miközben a β élszög azonos.

A találmány szerinti forgókapa kialakítás elő- 35 nye, hogy a művelési határok elmosása nélkül sokfle talajművelési feladat ellátására alkalmas. így a durva talajrészek felaprítására, a talaj egyezetésére, a gyomok eltávolítására, a műtrágya bekeverésére stb. Az egyidejűleg elvégzett műveletek révén víz- 40 takarékos talajművelést valósít meg. E kialakítási megoldással szinte valamennyi lényeges talajművelési feladat elvégzésére alkalmassá vált az eddig a gyakorlatban csak szűk körben alkalmazott forgókapa. 45

A találmány szerinti forgókapa eltőmödésmentesen üzemeltethető. Gyomirtó képessége jó, hatékony a rögaprító képessége és laza talajon is alkalmas a növényi szál-maradványok alátakarására, talajba keverésére, kemény talajon a növény-szárak 50 aprításáre, a művelt 20-30 cm talajréteg tömörségi állapotának tetszés szerinti beszabályozására. Egyaránt alkalmas normál, igen száraz és igen ned6 vés talajállapot melletti művelés megvalósítására, apró rögökből történő bakhát képzésére, bakhátoldalak lazítására, gyomirtására, kapásnövények $orközművelésére. Elhagyhatók a sorközművelő kultivátor-kapák szokásos gyakori élezései. Elmarad az eltömődés által előálló kultúrnövényt károsító hatás. Nem végez forgatási funkciót - ellentétben az ekével - így a talajnedvességet megőrzi. Biztonságosan üzemeltethető, alkalmazása gazdaságos, mivel erőgépek és további munkagépek járatása indokolatlan. A talajt nem kell gyakran mozgatni, ezáltal a talaj mikroogranizmusát aktiválja, a talaj termékenysége javul.

Claims

SZABADALMIIGÉNYPONTOK

1. Forgókapa alapvető talajművelési funkciók, mint pl. a talajlazítás, talajkeverés, rögtörés, alátakarás, gyomtalanítás, töltögetés stb. ellátására, melynek tartószerkezete egyedi, csuklós függesztésű és egy, vagy több kapateste van, azzal jellemezve, hogy a kapatest (3) előnyösen rugalmas függesztésű, a kapatestnek (3) ágyazott kapakereke (6) van, a talajművelés során a kapakerék (6) forgási síkja (26) a talaj felszínével a szöget, míg a talaj síkjával alkotott, metszési vonala a haladási iránnyal (19) 580’ közötti értékű szöget zár be, a kapakerék (6) kerékagyból (9) és rá előnyösen oldható kötéssel erősített, több azonos kialakítású, íves, sugárirányban kifelé mutató, egymást fedő, egymástól azonos távolságra levő, a talajművelés közbeni természetes forgási irányhoz (14) képest hátrafelé hajló, fogoldalak (17) által képzett vágóéllel, vagy élekkel rendelkező fogból (7) áll, a vágóéi, vagy vágóélek β élszöget zárnak be, melynek nagysága a fogak (7) mentén azonos, vagy egyenletesen változó, a vágóéi mentén a β élszögek szögfelezője a y fél kúpszögű kúp alkotója, a 2 γ szögű kúp, vagy kúpok forgástengelye a kapakerék (6) forgástengelyével (15) párhuzamos, a y félkúpszög értéke a talajművelési funkcióktól és a talajféleségektől függően 5-75’ között van, a kapakerék (6) forgási síkja (26) és a talaj síkja által bezárt a szög, valamint a fogak (7) térbeli helyzetét meghatározó y félkúpszög értéke azonos.
2. Az 1. igénypont szerinti forgókapa, azzal jellemezve, hogy a fogakat (7) képező ív körevolvens, illetve legalább két különböző sugarú kör ívéből adódik ki, a fogak (7) távolsága L, amely a fog (7) csúcsától a szomszédos fog (7) ívére bocsátott merőleges hossza, melynek értéke a kapakerék (6)D átmérőjének legalább 1/8-a.