RU168668U1

RU168668U1 - Следоразрыхлитель трактора

Info

Publication number: RU168668U1
Application number: RU2016107688U
Authority: RU
Inventors: Камиль Абдулхакович Хафизов; Рамиль Наилович Хафизов; Гумар Галиаскарович Булгариев
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2017-02-14

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для рыхления уплотненной почвы по следу трактора.Следоразрыхлитель трактора, содержащий закрепленные на поперечном брусе боковые секции, каждая из которых содержит рыхлители переднего и заднего рядов с ножевыми стойками и с лапками, приводную батарею зубовых дисков, плоскорезы, за каждым из которых установлен прутково-лопастной каток. Стойки рыхлителей передних и задних рядов выполнены поярусно и с наклоном в противоположные стороны в направлении движения следорыхлителя трактора, соответственно на угол al<90° и a2>90°, при этом лапки верхнего яруса установлены на передней кромке стойки верхнего яруса на расстоянии Н в пределах от 0,5до 0,6(Н=0,5…0,6), относительно лапки с долотом нижнего яруса, закрепленной на передней кромке стойки нижнего яруса с возможностью их регулирования по горизонтали, причем контур режущей кромки каждой лапы выполнен прямолинейным и снабжен вырезными зубьями. При этом носки долота нижнего яруса и лапки верхнего яруса лежат на одной прямой линии, параллельной тыльной кромке стойки рыхлителя, а расстояние между ними определяется по формуле:где- глубина обработки почвы; α2 - угол между тыльной кромкой стойки нижнего яруса и верхней кромкой лапки нижнего яруса, параллельной горизонтальной оси X.Кроме того, передняя кромка стойки верхнего яруса выполнена в виде ножа криволинейной формы, выпуклость которой обращена против движения следоразрыхлителя трактора. Причем ширина захвата лапки верхнего яруса на 50% (в два раза) больше ширины захвата лапки нижнего яруса, а переднее лезвие каждого зуба этих лап имеет форму прямой линии и

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для рыхления уплотненной почвы по следу трактора.

Известно, что для рыхления уплотненной почвы в следах тракторов, как показывает практика, в большинстве случаев используются существующие (серийные) рабочие органы чизельных плугов и культиваторов, глубокорыхлителей, а также стрельчатые лапы в комбинации с долотообразными рыхлителями и др. [1, 2].

Известен следорыхлитель, включающий раму с прицепным устройством, на котором размещены две секции рабочих органов (похоже стрельчатых), причем в трубах с обеих сторон размещены по два свободных конца каждой секции рабочих органов, позволяющих изменять ширину захвата его в зависимости от величины расстояния между колесами трактора [3].

Известен следозаделыватель трактора, включающий закрепленные на поперечном брусе боковые секции, каждая из которых содержит рыхлители, впереди которых закреплены ножи, расположенные в шахматном порядке относительно последних, причем рыхлители расставлены в два ряда в шахматном порядке друг относительно друга [4].

Общим недостатком вышеуказанных устройств с такими рабочими органами является низкое качество рыхления уплотненной почвы по следу трактора, а именно относительно большая глыбистость почвы после прохода рыхлителей и их сгруживание, что отрицательно влияет на общее тяговое сопротивление.

Также известен глубокорыхлитель почвы, содержащий стойку, выполненную из двух жестко соединенных пластин, которые смещены одна относительно другой с образованием рабочего лезвия, причем стойка снабжена по крайней мере двумя расположенными горизонтально парами подрезающих элементов, отклоненных в стороны, противоположные режущей кромке стойки, при этом ширина захвата верхней пары в 1,8…2,2 раза больше ширины захвата нижней пары подрезающих элементов. [5].

Недостатками данного технического решения являются плохое качество рыхления уплотненной почвы по следу трактора, забивание подрезающих элементов почвой и сорняками и значительная энергоемкость процесса рыхления.

Известны способ и устройство деблокированного щелевания почвы. [6]. При этом способ включает щелевое деблокирование уплотняемых следов тракторов с совмещением технологической операции послойного активного рыхления (разуплотнение и разрыхление пахотного слоя). Устройство состоит из двух сблокированных щелевателей со стойкой, на которой установлены поярусно и с наклоном в противоположные друг другу стороны в направлении движения щелерезы, а между последними - поярусно ротационные рыхлители с ножами причем оси рыхлителей связаны цепной передачей с отношением 1,5 нижнего к верхнему.

Недостатками известного способа и устройства являются низкое качество выполнения технологического процесса разуплотнения почвы в следах тракторов, вынос влажного слоя почвы на дневную поверхность, забивание (наматывание) ротационных рыхлителей сорняками (особенно в местах крепления цепной передачи) и высокая энергоемкость указанного технологического процесса.

Известен также следоразрыхлитель трактора, содержащий закрепленные на поперечном брусе боковые секции, каждая из которых содержит рыхлители с ножевыми стойками, рыхлители с лапками и приводную батарею зубовых дисков, причем стойки рыхлителей выполнены наклоненными относительно вертикали по ходу движения агрегата на угол 20…30° а на задней кромке рыхлителей заднего ряда лапки установлены горизонтально в два яруса с расположением концов лапок на одной вертикали, за батареей зубовых дисков установлены плоскорезы, за каждым из которых установлен прутково-лопастной каток. [7].

Недостатками известного следоразрыхлителя трактора являются его подверженность забиванию соломой, корнями сорняков и сгруживание почвой, что отрицательно влияет на качество и энергоемкость процесса рыхления, а выполнение стоек рыхлителей наклоненными от вертикали по ходу движения агрегата (по Г.Н. Синеокову, стр. 49-50) и произвольная установка лапок на них в два яруса приводит к увеличению его тягового сопротивления и возникновению: вертикальной силы, стремящейся вытолкнуть нож из почвы.

Задачей полезной модели является повышение качества рыхления уплотненной почвы по следу трактора и снижение энергоемкости процесса рыхления.

Уровень техники (технический результат) - повышение качества обработки уплотненной почвы в следах тракторов за счет разработки и применения нового следоразрыхлителя трактора, снижение энергоемкости процесса разуплотнения (рыхления) и уменьшение сопротивления пахотного слоя по следам прохода движителей трактора за счет интенсивного воздействия рыхлителей с ножевыми стойками, выполненными поярусно и с наклоном в противоположные стороны друг от друга, а также за счет скользящего резания зубчатых лап, установленных поярусно на передней кромке стойки.

Раскрытие полезной модели

Указанный уровень техники достигается тем, что следоразрыхлитель трактора, содержащий закрепленные на поперечном брусе боковые секции, каждая из которых содержит рыхлители с ножевыми стойками, рыхлители с лапками и приводную батарею зубовых дисков, причем стойки рыхлителей выполнены наклоненными относительно вертикали по ходу движения агрегата, а на задней кромке рыхлителей заднего ряда лапки установлены горизонтально в два яруса с расположением концов лапок на одной вертикали, за батареей зубовых дисков установлены плоскорезы, за каждым из которых установлен прутково-лопастной каток, согласно предполагаемой полезной модели, стойки рыхлителей передних и задних рядов выполнены поярусно и с наклоном в противоположные стороны в направлении движения следорыхлителя трактора, соответственно на угол α1<90° и α2>90°, при этом лапки верхнего яруса установлены на передней кромке стойки верхнего яруса на расстоянии Н в пределах от 0,5^а до 0,6^а (Н=0,5^а…0,6^a), относительно лапки с долотом нижнего яруса, закрепленной на передней кромке стойки нижнего яруса с возможностью их регулирования по горизонтали, причем контур режущей кромки каждой лапы выполнен прямолинейным и снабжен вырезными зубьями. При этом носки долота нижнего яруса и лапки верхнего яруса лежат на одной прямой линии, параллельной тыльной кромке стойки рыхлителя, а расстояние между ними определяется по формуле:

где ^а - глубина обработки почвы; α2 - угол между тыльной кромкой стойки нижнего яруса и верхней кромкой лапки нижнего яруса, параллельной горизонтальной оси X.

Кроме того, передняя кромка стойки верхнего яруса выполнена в виде ножа криволинейной формы, выпуклость которой обращена против движения следоразрыхлителя трактора. Причем ширина захвата лапки верхнего яруса на 50% (в два раза) больше ширины захвата лапки нижнего яруса, а переднее лезвие каждого зуба этих лап имеет форму прямой линии и расположено под углом скольжения.

На фиг. 1 изображен общий вид следоразрыхлителя трактора;

на фиг. 2 - рыхлитель, вид сбоку;

на фиг. 3 - рыхлитель, вид сверху.

Следоразрыхлитель трактора 1, содержащий закрепленные на поперечном брусе 2 боковые секции 3, каждая из которых содержит рыхлители переднего и заднего 4 и 5 рядов с ножевыми стойками бис лапками 7, приводную батарею зубовых дисков 8, плоскорезы 9, за каждым из которых установлен прутково-лопастной каток 10. Стойки 6 рыхлителей передних и задних 4 и 5 рядов выполнены поярусно и с наклоном в противоположные стороны в направлении движения следорыхлителя трактора, соответственно на угол α1<90° и α2>90°, при этом лапки 7 верхнего яруса 11 установлены на передней кромке 12 стойки 6 верхнего яруса 11 на расстоянии Н в пределах от 0,5а до 0,6^a (Н=0,5^а…0,6^а), относительно лапки 7 с долотом 13 нижнего яруса 14, закрепленной на передней кромке 12 стойки 6 нижнего яруса 14 с возможностью их регулирования по горизонтали, причем контур 15 режущей кромки каждой лапы 7 выполнен прямолинейным и снабжен вырезными зубьями 16. При этом носки долота 13 нижнего яруса 14 и лапки 7 верхнего яруса 11 лежат на одной прямой линии, параллельной тыльной кромке 17 стойки 6 рыхлителя 4 и 5, а расстояние между ними определяется по формуле:

Кроме того, передняя кромка 12 стойки 6 верхнего яруса 11 выполнена в виде ножа криволинейной формы, выпуклость которой обращена против движения следоразрыхлителя трактора. При этом ширина захвата лапки 7 верхнего яруса 11 на 50% (в два раза) больше ширины захвата лапки 7 нижнего яруса 14, а переднее лезвие каждого зуба 16 этих лап 7 имеет форму прямой линии и расположено под углом скольжения. Здесь ширина захвата лапки 7 верхнего яруса 11 принято bв=0,5 м, с учетом ширины профиля шин тяжелых энергонасыщенных тракторов тяговых классов 4, 5 и выше, с которыми должен агрегатироваться следоразрыхлитель трактора. Следовательно, ширина захвата лапки 7 нижнего яруса 14 будет равна 25 см (bн=0,25 м).

Для обоснования и определения технологических параметров следоразрыхлителя трактора, определяющими которых являются: установка стойки под углом к горизонтальной плоскости (α), расстояние между лап, установленных на стойке верхнего и нижнего ярусов (L), глубина обработки почвы (^a), глубина деформации верхнего слоя почвы (^а1) и глубина деформации нижнего слоя почвы (^а2), обратимся к технологическим основам рыхления (резания) почвы [2]:

При движении в почве вертикально и наклонно установленного ножа (стойки) под углом а к горизонтальной плоскости возникают две зоны деформации: 1) деформация верхнего слоя почвы на глубину ^а1, 2) деформация почвы, производимая нижней частью ножа без выпучивания почвы к дневной поверхности (в слое ^а2).

Установка ножа (стойки) под углом α<90° уменьшает, а под углом α>90° увеличивает его тяговое сопротивление.

При α<90° происходит уменьшение толщины слоя почвы ^а2 и увеличение толщины слоя почвы ^а1 (т.е.^а1>^а2).

При неизменной глубины хода ножа (стойки) - ^а и α>90° происходит наоборот, т.е. а 1<^а 2 и увеличение значения результирующей силы R с изменением его направления.

При а<90° сила R бывает направлена горизонтально, а при α>90° сила R имеет две составляющих: силу Rx, параллельную оси X (тяговое сопротивление ножа или стойки) и силу Rz, параллельную оси Z, стремящуюся вытолкнуть нож из почвы. Поэтому для снижения тягового сопротивления ножа (стойки) и во избежание возникновения силы Rz их устанавливают под углом α=60…70°.

Для уменьшения габаритных размеров рыхлительных лап и стоек культиваторных лап им придают криволинейное очертание, при котором значение угла а, минимальное у носа лапы (~30°), постепенно возрастает до 90°. Такой угол близ поверхности почвы не увеличивает тягового сопротивления лапы, так как здесь лапа (или стойка) движется в уже разрыхленной почве.

Следоразрыхлитель трактора работает следующим образом.

При движении агрегата ножевые стойки 6 рыхлителей переднего и заднего 4 и 5 рядов соответственно заглубляются в почву на заданную глубину обработки. Стойки 6 рыхлителей передних и задних 4 и 5 рядов, выполненных поярусно и с наклоном в противоположные стороны в направлении движения следорыхлителя трактора разрезают уплотненную по следу трактора почву в вертикальной плоскости без ее выноса вверх. При этом лапки 7 верхнего яруса 11, установленные на передней кромке 12 стойки 6 верхнего яруса 11 на расстоянии (на глубину) Н=0,5^а…0,6^а, и лапки 7 с долотом 13 нижнего яруса 14, закрепленные на передней кромке 12 стойки 6 нижнего яруса 14 на глубину обработки ^а, послойно рыхлят почву и синхронно формируют слои почвы по ходу движения трактора.

Качество обработки уплотненной почвы в следах тракторов повышается вследствие оригинального выполнения ножевых стоек 6 рыхлителей 4 и 5 с установкой на них лапок 7 с долотом 13 в два яруса, с расположением носков лапок 7 на одной прямой линии, параллельной тыльной кромке 17 стойки 6 рыхлителей 4 и 5. Это способствует качественному разрезанию со скольжением почвы в вертикальной плоскости без ее сгруживания и выноса вверх. При этом лапки 7 обеспечивают послойное рыхление не разрушенных лент почвы заданной ширины, а также синхронное формирование слоев почвы по ходу движения трактора для дальнейшего эффективного рыхления.

Выполнения режущей кромки лапок 7 каждого яруса 11 и 14 рыхлителей 4 и 5 зубчатой по контору 15, а также передней режущей кромки (лезвия) каждого зуба 16 прямолинейной формы и расположения его под углом скольжения обеспечивает скользящее резание и деформацию почвы с наименьшим сопротивлением, благодаря плавному обтеканию и сходу почвы (сорняков) с режущей кромки.

Кроме того, выполнения передней части (кромки) стойки 6 верхнего яруса 11 в виде ножа криволинейной формы (например, в виде участка логарифмической спирали) и большой вылет носка лапок 7 способствуют взаимодействию носка лапок 7 с почвенным пластом, вследствие чего стойка 6 перемещается в объеме частично деформированной почвы. В результате этого происходит снижение энергоемкости данного процесса.

Использование заявленного следоразрыхлителя трактора позволяет повысить качество рыхления уплотненной почвы по следу трактора и снизить энергоемкость процесса рыхления без передачи значительных динамических нагрузок на базовую машину.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Карпенко А.Н. Сельскохозяйственные машины / А.Н. Карпенко, Д.А. Зеленев, В.М. Халанский // - М.: Колос, 1975 510 с.

2. Синеоков Г.Н. Теория и расчет почвообрабатывающих машин / Т.Н. Синеоков, И.М. Панов // - М.: Машиностроение, 1977 328 с.

3. Шадрин А.П. Следорыхлитель / А.П. Шадрин // Патент РФ на изобретение №2130701. - Опубл. 27.05.199, Бюл. №…

4. Савельев Ю.А. Следозаделываель трактора / Ю.А. Савельев, А.В. Климанов, С.И. Мокрицкий // Патент РФ на изобретение « 2142681 - Заявл. 21.04.1998; оппубл. 20.12.1999, Бюл. №35.

5. Чамурлиев О.Г. Глубокорыхлитель почвы / О.Г. Чамурлиев, В.И. Пындак, А.М. Солдаев // Патент РФ на изобретение №205084, - Заявл. 18.02.1994; опубл. 20.12.1995, Бюл. №.

6. Мамедов Ф.А. Способ и устройство деблокированного щелевания почвы / Ф.А. Мамедов, Т.А. Агабейли, Ф.А. Салманов, Д.А. Мамедов, P.M. Мамедов, Г.Я. // Патент РФ на изобретение №2223621. - Заявл. 5.06.2002; опубл. 20.02.2004, Бюл. №…

7. Мусин P.M. Следоразрыхлитель трактора / P.M. Мусин, И.Ю. Савельева, М.Р. Фатхутдинов // Патент РФ на изобретение №2 516 359, МПК А01В 37/00.- Заявл. 06.11.2012; опубл. 20.05.2014, Бюл. №14.

Claims

1. Следоразрыхлитель трактора, содержащий закрепленные на поперечном брусе боковые секции, каждая из которых содержит рыхлители с ножевыми стойками, рыхлители с лапками, приводную батарею зубовых дисков, причем стойки рыхлителей выполнены наклоненными относительно вертикали по ходу движения агрегата, а на задней кромке рыхлителей заднего ряда лапки установлены горизонтально в два яруса с расположением концов лапок на одной вертикали, за батареей зубовых дисков установлены плоскорезы, за каждым из которых установлен прутково-лопастной каток, отличающийся тем, что стойки рыхлителей передних и задних рядов выполнены поярусно и с наклоном в противоположные стороны в направлении движения следорыхлителя трактора, соответственно на угол QUOTE

<90° и QUOTE

>90°, при этом лапки верхнего яруса установлены на передней кромке стойке верхнего яруса на расстоянии Н в пределах от QUOTE

до QUOTE

(H= QUOTE

… QUOTE

), относительно лапки с долотом нижнего яруса, закрепленной на передней кромке стойки нижнего яруса с возможностью их регулирования по горизонтали, причем контур режущей кромки каждой лапы выполнен прямолинейным и снабжен вырезными зубьями.

2. Следоразрыхлитель трактора по п. 1, отличающийся тем, что носки долота нижнего яруса и лапки верхнего яруса лежат на одной прямой линии, параллельной тыльной кромке стойки рыхлителя, а расстояние между ними определяется по формуле:

где QUOTE

- глубина обработки почвы; QUOTE

- угол между тыльной кромкой стойки нижнего яруса и верхней кромкой лапки нижнего яруса, параллельной горизонтальной оси X.

3. Следоразрыхлитель трактора по п. 1, отличающийся тем, что передняя кромка стойки верхнего яруса выполнена в виде ножа криволинейной формы, выпуклость которой обращена против движения следоразрыхлителя трактора.

4. Следоразрыхлитель трактора по п. 1, отличающийся тем, что ширина захвата лапки верхнего яруса на 50% (в два раза) больше ширины захвата лапки нижнего яруса, при этом переднее лезвие каждого зуба этих лап имеет форму прямой линии и расположено под углом скольжения.