RU13741U1 - Почвообрабатывающее орудие - Google Patents

Abstract

Почвообрабатывающее орудие, содержащее несущий корпус с рукоятками управления, два образующих ведущее колесо рабочих органа в виде винтовых роторов, установленных на общем горизонтальном валу симметрично относительно продольно-вертикальной осевой плоскости, смонтированные на несущем корпусе средства привода рабочих органов во вращение и соединенное с несущим корпусом устройство для замедления поступательного движения орудия, отличающееся тем, что винтовые роторы выполнены в виде дисков с четырьмя радиальными выступами, имеющими наружные обрезы, на которых закреплены почвозацепы в виде пружинных металлических полос с рабочими кромками, выполненными в проекции на продольно-вертикальную плоскость в виде отрезков гиперболической винтовой спирали с полюсом, лежащим на оси вала роторов, и в проекции на поперечно-вертикальную плоскость - в виде отрезков затухающих синусоид, а устройство для замедления поступательного движения орудия выполнено в виде жестко соединенного с несущим корпусом корпуса окучника, при этом каждый почвозацеп закреплен на радиальном выступе диска консольно, наиболее удаленным от полюса спирали участком полосы, имеющим длину, равную ширине выступа диска и жестко соединенным своей внутренней кромкой с наружным обрезом выступа диска, а два почвозацепа, закрепленные на диаметрально противоположных выступах диска выполнены с длиной, равной 2/3 длины двух других почвозацепов, закрепленных на других противоположных выступах диска.

Description

Почвообрабатывающее орудие

Предлагаемая полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения,а именно к почвообрабатывающим машинам, и может быть использована для формирования и обработки борозд и гребней, а также для окучивания растений, преимущественно на приусадебных участках и подсобных хозяйствах.

Известно почвообрабатывающее орудие - приводной рабочий орган для формирования и обработки гребней, содержащее расположенный в поперечно-вертикальной относительно направления движения плоскости наклонно установленный вал с закрепленными на нем режущими элементами, выполненными в виде плоских секторов с рыхлительными зубьями на боковых гранях. При этом смежные секторы установлены попарно с противоположными углами наклона к оси приводного вала, смежные пары секторов и секторы в паре имеют угловые смещения относительно друг друга, режущая кромка каждого сектора имеет форму эллипса, а точка крепления сектора на приводном валу размещена на малой полуоси эллипса со смещенным относительно последнего в сторону, протовоположную режущей кромки /1/.

Такое почвообрабатывающее орудие в виде активного роторного рабочего органа с принудительным приводом и секторными рыхлительными элементами указанной конструкции обеспечивает повышение качества рыхления на различных почвах, а также снижение энергоемкости за счет.. снижения тягового сопротивления агрегата.

Однако данное орудие имеет ограниченные функциональные возможности, что обусловлено использованием его только в качестве роторного рыхлителя, других функций, например разравнивателя поверхности почвы, окучивания растений оно выполнять не может. Кроме того оно также обладает достаточно низкими эксплуатационными качествами, обусловленными неудобством очистки зубьев и промежутков между секторами от почвы и забившихся туда растительных элементов, что требует для очистки отдельных подсобных средств.

Известно также ручное сельскохозяйственное орудие, содержащее П - образную раму с рукояткой, горизонтальный вал, концы которого установлены на подшипниках в стойках рамы, набор дисков с зубьями, закрепленных на валу и стопорное устройство.Орудие снабжено дополнительными зубьями, закрепленными на валу, в промежутках между дисками с зубьями, стопорное устройство выполнено в виде Т - образной решетчатой рамки с продольными и поперечными стержнями, продольные стержни расположены параллельно оси вала и отстоят друг от друга на расстоянии, равном расстоянию между боковыми поверхностями зубьев, торцы которых выполнены с упорами, имеющими глубину меньше диаметра продольных стержней, а поперечные стержни перпендикулярны продольным стержням и оси вала и размещены между дисками и дополнительными зубьями /2/.

Данное орудие по сравнению с предыдущим аналогом обеспечивает возможность его использования для разравнивания и грабления при одновременном рыхлении почвы, что расширяет его функциональные возможности.

тройство: отогнутые вверх стержни могут препятствовать вращению зубьев совместно с валом.

Известно почвообрабатывающее орудие - секция культиватора для обработки почвы в посадках пропашных культур, содержащее два смонтированных на несущем элементе симметрично относительно продольной осевой линии этой секции рабочих органа, каждый из которых выполнен в виде установленного с возможностью свободного вращения на наклонной, в поперечно-вертикальной плоскости оси барабана в форме усеченного конуса с рыхлительными элементами на его поверхности. При этом каждый конический барабан снабжен жестко присоединенным к его нижнему основанию кольцевым ножом, расположенным перпендикулярно оси вращения последнего и имеющим аксиально установленные на нижней стороне кольца по окружности рыхлительные зубья, а рыхлительные элементы, закрепленные на поверхности барабана, выполнены в виде нескольких пластин, каждая из которых сопряжена с верхней стороной кольца ножа и расположена по винтовой линии, направленной к верхнему основанию конуса барабана, противоположно направлению его вращения /3/.

Такое почвообрабатывающее орудие обеспечивает повышение качества обработки, а именно рыхления почвы на склонах гребней за счет повышения степени ее крошения при одновременном обеспечении обработки почвы в междурядьях.

Однако орудие данной конструкции не сможет обеспечить качественную обработку гребней и равномерное распределение почвы на вершине гребня, что приводит также к засыпанию и повреждению растений. Кроме того, при использовании такого культиватора не обрабатывается та часть почвы, которая не попадает в зону действия конических барабанов, а именно, из середины междурядья, что также снижает качество обработки почвы.

Известно ближайшее по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели почвообрабатывающее орудие, содержащее несущий корпус с рукоятками управления, два рабочих органа в виде конических шнеков установленных на общем горизонтальном валу симметрично относитеьно продольно - вертикальной осевой плоскости, смонтированные на несущем корпусе средства привода рабочих органов во вращение, экран, установленный вертикально позади рабочих органов, в виде пластины с выгнутой рабочей поверхностью и устройство для замедления поступательного движения орудия в виде полоза, зафиксированного на корпусе резьбовым флажком, при этом конические шнеки выполнены в виде расположенных соосно в направлении, перпендикулярном осевой плоскости, горизонтальных валов с одинаковым направлением вращения, на каждом из которых, по всей длине жестко закреплена лента из твердого материала, рабочая кромка которой выполнена по конической винтовой линии и имеет зубья по всей ее длине, а образованные рабочими кромками лент конусы шнеков обращены друг к другу большими основаниями /4/.

Известное почвообрабатывающее орудие - прототип улучшает качество обработки почвы в междурядье, окучивание рядов растений, формирование борозд за счет обеспечения транспортирования почвы со дна борозды наверх грядки и создания препятствия выходу разрыхленной почвы из зоны работы шнеков, а также позволяет улучшить глубину обработки за счет регулирования полозом поступательной скорости орудия.

Недостатком почвообрабатывающего орудия - прототипа является то, что данное орудие обладает низкими эксплуатационными качествами- обусловленными бесполезным, с точки зрения агротехники, процессом трения полоза о землю при движении орудия, а

также неудобством холостых перегонов орудия к месту его работы и обратно, и при разворотах на очередную борозду в конце участка, так как в этих случаях при движении орудия по ровной поверхности земли ленты шнеков, находящиеся около оснований конусов,продвигают машину вперёд толчками, а экран, опущенный ниже рабочих лент шнеков, продолжает бороздить землю.

Кроме того, выполнение устройства для замедления поступательного движения орудия в виде полоза требует в процессе обработки борозд постоянной регулировки оператором (путём нажатия на::полоз) движения образованного рабочими органами (винтовыми роторами) ведущего колеса и степени рыхления почвы, что также усложняет работу оператора.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационных качеств орудия за счёт исключения экрана для формирования борозд, создающего неудобства при передвижении орудия по ровной поверхности земли и обеспечения выполнения рабочими органами функций полноценного ходового колеса при холостых переездах и за счёт выполнения дополнительных функций корпуса окучника устройством для замедления поступательного движения орудия, а также упрощение работы оператора в процессе обработки борозд.

Технический результат достигается тем, что в почвообрабатывающем орудии Н.А. Богданова, содержащем несущий корпус с рукоятками управления, два образующих ведущее колесо рабочих органа в виде винтовых роторов, установленных на общем горизонтальном валу симметрично относительно продольно-вертикальной осевой плоскости, смонтированные на несущем корпусе средства привода рабочих органов во вращение и соединённое с несущим корпусом устройство для замедления поступательного движения орудия, согласно полезной модели винтовые роторы

выполнены в виде дисков с четырьмя радиальнами выступами, имеющими наружные обрезы, на которых закреплены почвозацепы в виде пружинных металлических полос с рабочими кромками, выполненными в проекции на продольно-вертикальную плоскость в виде отрезков гиперболической винтовой спирали с полюсом, лежащим на оси вала ротора, и в проекции на поперечно-вертикальную плоскость - в -виде отрезков затухающих синусоид, а устройство для замедления поступательного движения орудия выполнено в виде жестко соединенного с несущим корпусом корпуса окучника, при этом каждый почвозацеп закреплен на радиальном выступе диска консольно,наиболее удаленным от полюса спирали участком полосы, имеющим длину, равную ширине выступа диска и жестко соединенным своей внутренней кромкой с наружным обрезом выступа диска, а два почвозацепа, закрепленные на диаметрально противоположных выступах диска выполнены с длиной, равной 2/3 длины двух других почвозацепов, закрепленных на других противоположных выступах диска.

Выполнение каждого винтового ротора указанной конструкции обеспечивает качественное формирование борозды и транспортировку почвы на вершину грядки к растениям в обе стороны от оси борозды. При этом выполнение почвозацепов указанной конструкции (в виде отрезков гиперболической винтовой спирали) и их крепление также будет способствовать нахождению разрыхленной почвы в зоне работы винтовых роторов и полному перемещению ее со дна борозды наверх грядки. Все это позволяет исключить необходимость наличия экрана, установленного позади рабочих органов и, следовательно, использовать ведущее колесо, образованное винтовыми роторами указанной конструкции как полноценное ходовое колесо при холостых переездах или разворотах на очередную борозду и исключить неудобства, связанные с толчками и трением экрана о землю при передвижении орудия по ровной поверхности земли. Это,

в свою очередь, упрощает управлением орудием и повышает его эксплуатационные качества по сравнению с прототипом.

Выполнение устройства для замедления поступательного движения орудия в виде жестко соединенного с несущим корпусом корпуса окучника позволяет рационально использовать тяговое усилие, создаваемое ведущим колесом, а именно дополнительно обеспечить рыхление дна борозды и окончательное формирование ее профиля, что также приводит к повышению эксплуатационных качеств орудия по сравнению с прототипом.

Выполнение устройства для замедления поступательного движения орудия в виде корпуса окучника позволяет также в процессе формирования и обработки борозд обеспечить саморегулирование скорости движения орудия в зависимости от степени измельчения почвы, что облегчает работу оператора с данным орудием.

Сравнение предлагаемой полезной модели с прототипом показало, что она отличается от последнего конструктивным выполнением винтовых роторов - рабочих органов и устройства для замедления движения орудия и следовательно соответствует критерию новизна.

Возможность использования предлагаемой полезной модели в области сельскохозяйственного машиностроения, а именно в почвообрабатывающих машинах, применяемых для формирования борозд и обработки почвы, а также для окучивания растений преимущественно на приусадебных участках и подсобных хозяйствах обеспечивает ей критерий промышленная применимость.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид почвообрабатывающего орудия Н.А.Богданова (в планометрии); указанные заштрихованные участки почвозацепов означают места их соединений с радиальными выступами дисков винтовых роторов;

на фиг.2 - вид ведущего колеса сзади (в проекции на поперечновертикальную плоскость).

Почвообрабатывающее орудие Н.А.Богданова содержит несущий корпус 1 с рукоятками 2 управления, два образующих ведущее колесо рабочих органа (левый и правый) в виде винтовых роторов 3, насаженных на концы общего горизонтального вала 4 симметрично относительно продольно-вертикальной осевой плоскости, средства привода винтовых роторов 3 во вращение и устройство 5 для замедления поступательного движения орудия.

Смонтированные на несущем корпусе 1 средства привода представляют из себя мотоблок, включающий цилиндр двигателя б, топливный бак 7, редуктор 8 с ременным приводом 9, соединенный с валом 4. Каждый винтовой ротор 3 выполнен в виде диска 10 с четырьмя радиальными выступами 11, имеющими наружные обрезы (на черт, не указаны) и приваренной к нему ступицей 12. К наружным обрезам радиальных выступов 11 приварены два коротких почвозацепа 13 и два длинных 14 в виде пружинных металлических полос с рабочими кромками, выполненными в проекции на продольно-вертикальную плоскость в виде отрезков гиперболической винтовой спирали вида: tPs-2-, d 0, /5/ где Р- полярный радиус;

Н - полярный угол;

4 - положительное числол

с полюсом, лежащим на оси вала 4 роторов (см. фиг.1), и в проекции на поперечно-вертикальную плоскость в виде отрезков затухающих синусоид (см. фиг.2). Каждый почвозацеп 13 и 14 закреплен на радиальных выступах 11 диска 10 консольно, своими наиболее удаленными от полюса спирали участками 15 и 16 (на фиг.1 заштрихованы) почвозацепов 13и.14, имеющими длину, равную ширине радиального выступа 11. Участки 15 й.16 расположены в плоскости

данного выступа 11 и своей внутренней кромкой (на черт, не указано) состыкованы и жестко соединены с наружными обрезами выступов 11 диска 10.

Почвозацепы 13, закрепленные на диаметрально противоположных выступах 11 диска 10 выполнены с длиной, равной не более 2/3 длины двух других почвозацепов 14, закрепленных на двух других противоположных выступах 11 диска 10. При этом почвозацепы 13 имеют длину рабочей кромки совпадающей с длиной отрезка гиперболической винтовой спирали указанного вида: где значение угла находится в пределах 2/5#t- 4/3 jT, а почвозацепы 14, закрепленные на других противоположных выступах 11 диска 10 имеют длину рабочей кромки спирали того же вида (Р--у) но со значением угла V в большем промежутке: 2/59Г 2/Г. Почвозацепы 13 и 14 имеют одностороннюю заточку рабочей кромки, фаска заточки расположена с тыльной стороны относительно осевого хода винта.

Устройство 5 для замедления поступательного движения орудия выполнено в виде корпуса окучника стандартной формы (см. ГОСТ 1114-63). При этом корпус окучника 5 соединен с корпусом мотоблока сцепкой 17.

Винтовые роторы 3 указанной конструкции образуют ведущее колесо тело вращения которого имеет форму, близкую к элипсоиду (см. фиг.2), что соответствует желаемому профилю борозды 18.

Почвообрабатывающее орудие Н.А.Богданова работает следующим образом.

В режиме движения мотоблока вперед винтовые роторы 3 ведущего колеса приводятся во вращение и орудие плавно и легко передвигается при управлении оператором к месту работы, поддерживая корпус окучника 5 на весу рукоятками 2 управления. В начале обработки участка оператор опускает рукоятки 2 управления и корпус окучника 5 заглубляется в почву.Движение орудия от этого замедляется, а ведущее колесо начинает пробуксовывать. При этом,винтовые роторы 3 ведущего колеса измельчают, перемешивают и передвигают почву в обе стороны от оси борозды 18. Чем больше коэффициент буксования,тем интенсивнее винтовые роторы 3 работают с почвой. Это приводит к тому, что сопротивление корпуса окучника 5 уменьшается, так как он начинает двигаться по уже готовой борозде 18. Уменьшение сопротивления корпуса окучника 5 позволяет орудию двигаться быстрее и с меньшей пробуксовкой,что снижает интенсивность измельчения и перемещения почвы роторами 3. Последнее снова увеличивает сопротивление корпуса окучника 5 и вызывает большее буксование роторов 3. Таким образом, ведущее колесо и корпус окучника составляют саморегулирующуюся систему, что значительно упрощает функции оператора. Орудие само по себе способно выбирать оптимальную скорость движения, в результате которой обеспечивается улучшение рыхления дна борозды, измельчение почвы и формирование ее профиля не только за счет работы роторов 3, но и за счет дополнительного окончательного рыхления дна борозды и формирования ее профиля корпусом окучника 5. Это, в свою очередь, исключает применение экрана сзади ведущего колеса.

После обработки почвы борозды и перевода орудия в транспортное положение корпус окучника 5 приподнимают над уровнем почвы при помощи рукояток 2.

В этом случае в транспортном положении орудия, т.е. при движении орудия по ровной поверхности земли: перегонов орудия к месту его работы и обратно,а также при разворотах на очередную борозду в конце участка винтовые роторы 3 ведущего колеса выполняют функцию полноценного ходового колеса.

Н.А.Богданова по сравнению с прототипом позволяет при достижении требуемого качества обработки почвы повысить эксплуатационные качества орудия за счет исключения специального экрана для -формирования борозд, создающего неудобства при передвижении по ровной поверхности земли и обеспечения выполнения рабочими органами ведущего колеса функций полноценного ходового колеса при холостых переездах, а также за счет выполнения дополнительных функций корпуса окучника устройства для замедления поступательного движения орудия.

Кроме того, наличие в орудии корпуса окучника позволяет организовать саморегулирующубся систему: ведущее колесо - корпус окучника, и самому орудию выбрать оптимальную скорость движения без дополнительных регулировочных усилий оператора, что также обеспечивает упрощение его работы по сравнению с прототипом. Источники информации:

1.Авт. свид. СССР № 1702885, А01В 13/03, 1992г. БИ №1.

2.Пат. РФ № 2017360, А01В 1/06, 1994г. БИ №15.

3.Авт. свид. СССР № 1782350, А01В №/302, 1992г. БИ №47.

4.Пат. РФ № 2053607 А01В 13/02, 1996г. БИ №4 - Прототип.

5.А.В.Игнатьева, Т.И.Краснощекова, В.Ф.Смирнов Курс высшей математики Высшая школа М.1964г.

-12ФОРМУЛА

Claims (1)

1. Почвообрабатывающее орудие, содержащее несущий корпус с рукоятками управления, два образующих ведущее колесо рабочих органа в виде винтовых роторов, установленных на общем горизонтальном валу симметрично относительно продольно-вертикальной осевой плоскости, смонтированные на несущем корпусе средства привода рабочих органов во вращение и соединенное с несущим корпусом устройство для замедления поступательного движения орудия, отличающееся тем, что винтовые роторы выполнены в виде дисков с четырьмя радиальными выступами, имеющими наружные обрезы, на которых закреплены почвозацепы в виде пружинных металлических полос с рабочими кромками, выполненными в проекции на продольно-вертикальную плоскость в виде отрезков гиперболической винтовой спирали с полюсом, лежащим на оси вала роторов, и в проекции на поперечно-вертикальную плоскость - в виде отрезков затухающих синусоид, а устройство для замедления поступательного движения орудия выполнено в виде жестко соединенного с несущим корпусом корпуса окучника, при этом каждый почвозацеп закреплен на радиальном выступе диска консольно, наиболее удаленным от полюса спирали участком полосы, имеющим длину, равную ширине выступа диска и жестко соединенным своей внутренней кромкой с наружным обрезом выступа диска, а два почвозацепа, закрепленные на диаметрально противоположных выступах диска выполнены с длиной, равной 2/3 длины двух других почвозацепов, закрепленных на других противоположных выступах диска.