RU1804276C - Ротационна мотыга - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  ротационной мотыги дл  обработки почвы. Вращающа с  вокруг оси вращени  ротационна  мотыга подвешена индивидуально на несущей конструкции . Ротационна  мотыга содержит рабочий орган с корпусом. Корпус состоит из диска и закрепленных на нем зубьев. Плоскость вращени  ротационной мотыги образует с горизонталью угол 3-75°. Лини  следа плоскости вращени  ротационной мотыги и горизонтальной плоскости образует с направлением перемещени  угол от 15 до 87°. Зубь  искривлены, изогнуты назад и расположены друг от друга на одинаковом рассто нии. Стороны зуба образуют простирающуюс  в продольном направлении режущую кромку (или два). Угол режущей кромки составл ет от 3 до 40°. Режущие кромки наход тс  в плоскости корпуса рабочего органа на его стороне. Поперечное сечение зубьев симметрично, ось симметрии поперечных сечений зубьев  вл етс  биссектрисой угла режущей кромки, котора   вл етс  одновременно образующей. Угол между плоскостью вращени  ротационной мотыги и горизонтальной плоскостью имеет такую же величину, что и угол между осью симметрии поперечных сечений зубьев и направлением оси вращени . 1 з.п. ф- лы, 8 ил. со С

Description

Изобретение касаетс  ротационной мотыги , котора  предназначена л  обработки почвы.

Цель изобретени  заключаетс  в том, чтобы сконструировать пригодное дл  выполнени  почвообрабатывающих функций, как, например, рыхление почвы, подготовка посевных гр д, дробление глыб, перемешивание , закапывание остатков стеблей, уничтожение сорн ков и т.д., почвообрабатывающее средство, в том числе соответствующий почвообрабатывающий инструмент, который один способен предусматривать все вышеупом нутые функции.

Таким образом, задачей изобретени   вл етс  создание пригодной дл  выполнени  вышеупом нутых функций почвообрабатывающей машины, котора  оснащена соответствующим почвообрабатывающим инструментом и котора  благодар  ее эксплуатации объедин ет в себе преимущества известных до сих пор ротационных мотыг, плугов, дисковых устройств. Она имеет режущее устройство и благодар  его пространственному расположению пригодна дл  обработки почвы на различных глубинах или дл  формировани  желаемой поверхности почвы.

00

о

4 Ю XI

о

со

В соответствии с поставленной целью изобретение касаетс  ротационной мотыги дл  обработки почвы, котора  имеет пригодную дл  установки, по меньшей мере, одной ротационной мотыги несущую конструкцию и ограничивающее глубину колесо, причем в соответствии с изобретением ротационна  мотыга присоединена с помощью подвесного рычага к несущей конструкции, ротационна  мотыга состоит из ступицы ко- леса и диска зубчатого колеса, вращающегос  вокруг оси вращени  и имеющего диск и закрепленные на нем зубь , что плоскость вращени  ротационной мотыги образует с горизонталью угол ее, причем величина это- го угла находитс  в пределах от 3° до 75°, кроме того, лини  следа плоскости вращени  ротационной мотыги и.горизонтали образует с направлением перемещени  угол от 15 до 87°, зубь  изогнуты, направлены радиально наружу, изогнуты назад и расположены друг от друга на одинаковом рассто нии , что, кроме того, стороны зубьев заканчиваютс  простирающейс  в продольном направлении режущей кромкой или простирающимис  в продольном направлении режущими кромками, причем угол режущей кромки /3 находитс  в пределах от 3 до 40°, режущие кромки направлены от боков наружу, поперечное сечение зубьев симмет- рично, причем ось симметрии профил  зуба  вл етс  биссектрисой угла режущей кромки /3, котора  одновременно  вл етс  образующей имеющего ось вращени , совпадающую с осью вращени  конуса, уг- лом которого  вл етс  2 у, что кроме того, угол «между плоскостью вращени  ротационной мотыги и горизонтальной плоскостью и угол у между осью симметрии поперечного сечени  зуба и направлением оси враще- ни  всегда имеет одинаковую величину.

При образовании зуба в варианте исполнени  ротационной мотыги зуб оснащен режущими кромками, в этом случае поперечное сечение зуба  вл етс  разнобокой трапецией.

Выполненное таким образом почвообрабатывающее средство благодар  соответствующему выбору угла режущей кромки зуба, углов а и у пригодно дл  обработки (культивировани ) многих сортов почвы.

Выполненна  в соответствии с изобретением ротационна  мотыга способна предусматривать одновременно несколько .почвообрабатывающих функций и таким об- разом расходует мало энергии.

На фиг, 1 показана ротационна  мотыга с машиной-двигателем и подвешенна  на несущей конструкции рабоча  машина; на

фиг. 2 - корпус зубчатого колеса ротационной мотыги с диском, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид снизу; на фиг. 4 - сечение зуба с двум  режущими кромками; на фиг. 5 - расположение плоскости зубьев и оси вращени  диска относительно горизонтальной плоскости и вертикали;на фиг. 6-8 - различные положени  рабочего органа в работе.

Ротационна  мотыга соединена с помощью подвесного рычага 1 через шарнир с несущей конструкцией 2 оруди . Между подвесным рычагом 1 и несущей конструкцией 2 установлена пружина 3. В случае наличи  больших комов земли (глыб) или неровностей местности, или камней ротационна  мотыга приподнимаетс  вокруг шарнира в вертикальной плоскости против направлени  действи  усили  пружины 3 и предохран ет почвообрабатывающее средство от поломки. Осуществл емое с посто нной глубиной выполнение работы ротационной мотыги обеспечиваетс  ограничивающим глубину регулируемым колесом 4. Подвесной рычаг 1 присоединен к ступице 5 рабочего органа 1. В ступице 5 установлен корпус (втулка) 6 рабочего органа , который закреплен на вращающейс  вокруг осевой линии 7 оси 8 посредством подшипника 9. Корпус 6 состоит из диска 10 и закрепленных на нем с помощью разъемного соединени  зубьев 11. Направление 12 вращени  корпуса 6 рабочего органа противоположно изогнутому назад искривлению зубьев 11. Корпус рабочего органа ротационной мотыги образует с горизонтальной плоскостью, с плоскостью обрабатываемой почвы,угол а.

Корпус 6 рабочего органа состоит из диска 10 и закрепленных на нем, предпочтительно в обоймах с помощью винтов (не показаны) зубьев 11. Диаметр D корпуса 6  вл етс  диаметром описываемой при вращении вершинами зубьев 11 окружности. Кривизна зубьев 11 образуетс  из дуг двух или нескольких окружностей с различным радиусом. Внешн   дуга зуба 11 образуетс  кривой, имеющей меньший радиус окружности с целью более эффективной работы зубьев 11. Зубь  11 изогнуты назад (в направлении , противоположном их вращению ) и незначительно перекрывают друг друга. Отход  по мере удалени  от диска 10, постепенно увеличиваетс  в радиальном направлении рассто ние между зубь ми 11. Рассто ние L между зубь ми 11, которое определ етс  длиной проведенной от вершины зуба 11 к дуге соседнего зуба перпен- дикул рной пр мой, имеет величину, котора  составл ет восьмую часть диаметра D корпуса 6. Количество зубьев 11 зависит

от задачи обработки почвы, от структуры почвы, в общем случае на диске монтируетс  от восьми до двенадцати зубьев. Зубь  11 имеют треугольное поперечное сечение. Стороны 13 зуба, образующие режущую кромку 14, пересекаютс  под углом /. Режущие кромки 14 наход тс  в одной плоскости . Угол /  вл етс  углом режущей кромки, величина которого может выбиратьс  какой угодно в диапазоне от 3 до 40°. Дл  обработки рыхлой почвы при образовании зуба 11 используетс  больший угол /5 режущей кромки, дл  обработки твердой почвы используетс  меньший угол /3 режущей кромки .

Характерным  вл етс  положение зуба 11 .относительно плоскости ротационной мотыги, или корпуса б рабочего органа и относительно оси 7 вращени  диска 10. Из фиг. 3 видно, что поперечные сечени  зубьев 11, исход  из концов 15 зубьев,  вл ютс  симметричными, их ос ми симметрии  вл ютс  биссектрисы углов /3режущих кромок 14.

Ось 16 симметрии сечени  зуба 11 образует с направлением оси 7 вращени  корпуса 6 или ротационной мотыги угол у. Ось 16 симметрии каждого отдельного поперечного сечени  зуба 11 образует, таким образом, одновременно образующую конуса с углом 2 у . Ось 16 симметрии концов 15 зубьев в виде поперечных сечений зубьев  вл ютс  также образующей конуса с углом 2 у. На несущей конструкции 2 ротационные мотыги могут быть расположены также парами в виде зеркальной симметрии, например, дл  посадки пропашных культур. В этом случае прикрепл ютс  правые или левые зубь  11 (дл  правостороннего или левостороннего использовани ).

Имеющее показанные на фиг. 4 режущие , кромки 17 поперечное сечение зуба 11 относитс  к такой конструкции зуба, котора  имеет две режущих кромки. Таким образом , этот вариант исполнени  может использоватьс  как дл  правого, так и дл  левого расположени  ротационной мотыги, или обеспечиваетс  дальнейшее использование изношенного зуба дл  расположенной симметрично ротационной мотыги.

Поперечное сечение оснащенного режущими кромками 17 зуба 11 представл ет собой равнобокую трапецию, таким образом , зуб 11 выполнен также изогнутым из подобного рода профил . На фиг. 4 видно, что стороны зуба  вл ютс  с одной стороны общими и с другой стороны сторонами рав- нобокой трапеции. Стороны 13 зуба 11 образуют также угол /3 режущей кромки. Каждый конец 15 зуба 11 подобного типа простираетс  до средней линии трапеции, ось симметрии 16 поперечных сечений зуба

образует также образующую конуса с углом 2 у.

Фиг. 5 показывает угол а между плоскостью ротационной мотыги или корпуса 6 рабочего органа и горизонтальной плоскостьювего реальной величине. В этом случае лини  пересечени  обеих плоскостей проходит в направлении перемещени , т.е. в отличие от положени , показанного на фиг. 1 ротационной мотыги, повернута вертикально относительно ее линии следа. Ротационна  мотыга в этом положении не приводитс  в действие. След линии обеих плоскостей расположен под углом от 15 до 87° относительно направлени  перемещени . Угол наклона обеих плоскостей может выбиратьс  каким угодно в диапазоне « 3-75°. Ось 7 вращени  установленного в ступице 5 рабочего органа и ось 16 симметрии концов 15 зубьев 11 образуют угол у, как это уже было

по снено с помощью фиг. 3.

Ротационна  мотыга работает следующим образом.

Трактор 18 т нет навесное орудие 2 в направлении 19. Под действием т ги рабочий орган приходит во вращение, в результате зубь  врезаютс  в землю.

Движение пересекающего направление 19 т ги зуба 11 возникает под действием почвы за счеттого, что ось 7 вращени  диска

10 наклонена назад и в сторону.

По полученному в экспериментах опыту рабочий орган катитс  внешним диаметром, определ емым концами зубьев, по поверхности почвы 20 (фиг. 8).

Мгновенный центр 21 движени  рабочего органа находитс  вдоль внешнего диаметра со стороны, касающейс  поверхности почвы 20 на зубе 11 в точке, самой удаленной от оси 7 вращени .

На фиг. 8 показаны услови  движени  рабочего органа. Услови  движени  относительно почвы 20 определ ютс  положением мгновенным центром 21. В зоне, показанной на фиг. 18 буквой А, смещение точек рабочего органа в направлении перемещени  19 сравнительно мало. Во врем  входа или выхода в почву в зоне А происходит движение Н в вертикальном направлении,

это движение вызывает уже значительное перемещение (фиг. 7). Таким образом, .может быть сказано, что в зоне А зубь  11 практически движутс  в вертикальном направлении .

Это обсто тельство определ ет работоспособность рабочего органа и целесообразное структурное оформление зубьев 11.

Движущиес  в вертикальном направлении зубь  11 режут оставшиес  в земле стебли растений, корни, комь  почвы, в случае , если сопротивление, которое может оказать почва 20 в виде силы реакции, достаточно дл  этого.

Если структура почвы 20 рыхла , остаточные стебли растений не прорезаютс , зуб 11 зажимает остатки в глубь почвы.

При попадании комьев ситуаци  така  же. В слое ниже глубины обработки зажатые туда комь  оказывают уплотн ющее действие и гомогенизируют структуру почвы.

Вследствие вращени  рабочего органа в зоне В зубь  11 двигаютс  в направлении перемещени  и поперечном направлении за счет чего зуб 11 прорезает почву 20 (поступательное перемещение 19 пересекаетс  поперечным перемещением). При этом перерезаютс  корни растений, почва 20 разрыхл етс , растираетс , после чего зуб 11 выходит из почвы 20 вертикально и покрывает растительные остатки стеблей.

Во врем  смещени  из мгновенного центра 21 движение зубьев 11 отличаетс  непрерывным ускорением, на этом основано хорошее самоочищение рабочего органа .

Зона С представл ет собой зону самоочистки , в которой относительно поверхности земли в направлении перемещени  зуб 11 движетс  с удвоенной скоростью поступательного перемещени  (), и в вертикальном направлении поднимаетс  из земли.

В зоне D зубь  11 пересекают результирующее направление перемещени , за счет чего сто чие стебли растений сбиваютс , смешиваютс  с землей и планируютс .

Мгновенные услови  движени  точек рабочего органа определ ютс  относительным положением мгновенному центру 21. Фиг. 8 показывает способ построени  величины , направлени  или смысла результирующей скорости движени  Ve точек рабочего органа.

Результирующа  скорость Ve может быть разложена на две составл ющие, а именно в направлении поступательного перемещени  Vn и в поперечном направлении Vk.

На фиг. 8 показаны результирующие услови  движени  некоторых важных периферийных точек, а также относительные величины некоторых составл ющих скорости в направлении поступательного перемещени  Vn и поперечном направлении Vk.

Характер и качество проводимых агротехнических задач завис т также от угла а между плоскостью вращени  диска 10 с зубь ми 11 и поверхностью почвы (фиг. 5).

Если угол а имеет малую величину, глубина внедрени  зубьев 11 рабочего органа в почву меньше, а при увеличении угла а глубина пропорциональна больше.

При малой величине угла а и меньшей

ширине зуба 11 воздействие на почву меньше , при большей величине угла «и большей ширине зуба 11 рабочий орган можно использовать также дл  выполнени  функции заполнени , Если величина угла аувеличиваетс , будет лучше перемешиватьс  почва. Проводимые агротехнические меропри ти  завис т как от сечени  зуба, так и от положени  зуба.

Оказалось, что работа ротационной мотыги может быть оценена как хороша  тогда , когда угол «между плоскостью корпуса 6 рабочего органа и горизонтальной плоскостью совпадает с характеризующим и определ ющим пространственное положение

зубьев 11 углом у, который  вл етс  углом полуконуса таких имеющих угол 2 у конусов , образующие которых  вл ютс  ос ми симметрии 16 поперечных сечений зубьев 11, а оси вращени  расположены перпендикул рно к корпусу 6 рабочего органа, т.е. их направление совпадает с направлением оси 7 вращени .

Если величина угла а превышает величину угла у,увеличиваетс  способность зуба к погружению в землю. Если угол а меньше угла у, уменьшаетс  способность к внедрению в землю, одновременно увеличиваетс  уплотн ющее действие. На способность к углублению в землю вли ет

также угол заострени  зуба 11 и его толщина . .

При меньшей толщине зубьев и малых углах при вершине зуба способность ко входу в почву удовлетворительна , уплотнение

уменьшаетс , при больших углах при вершине способность ко входу в почву хуже, однако, увеличиваетс  уплотн ющее действие .

Выполненна  в соответствии с изобрегением ротационна  мотыга имеет особые агротехнические преимущества, она пригодна дл  выполнени  почти всех важных задач, св занных с обработкой почвы. Устран ютс  все возникающие при эксплуатации недостатки, например, образующиес  из-за засорени , не соответствующего уничтожени  сорн ков и подготовки посевных гр д, неподдающиес  оценке недостатки и вытекающие отсюда повреждени .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Ротационна  мотыга, содержаща  несущий элемент с кронштейном, имеющим втулку, и по крайней мере один рабочий орган, который установлен в указанной втулке на смонтированной в ней посредством подшипника оси и выполнен в виде диска со ступицей и радиально направленными , дугообразно изогнутыми в сторону, противоположную направлению его враще- ни , зубь ми, каждый из которых имеет расположенную в плоскости диска режущую кромку с прилегающими к ней боковыми поверхност ми и симметричное относительно биссектрисы образуемого указанны- ми поверхност ми и режущей кромкой угла поперечное сечение, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, плоскость вращени  ди- ска рабочего органа расположена с наклоном назад под углом 3-75° к горизонтальной плоскости, лини  пересечени  плоскости вращени  диска с горизонтальной плоскостью расположена под углом 15-87° к направлению его поступательного перемещени , а величина угла, образуемого боковыми поверхност ми и режущей кромкой зуба, составл ет 3-40°, при этом режущие кромки зубьев расположены с обращенной вниз стороны диска рабочего органа и величина угла между осью симметрии поперечного сечени  каждого зуба и направлением оси вращени  диска равна углу наклона плоскости вращени  диска к горизонтальной плоскости.
2. 2. Мотыга по п. 1, отличающа с  тем, что каждый зуб имеет в поперечном сечении форму равнобокой трапеции и снабжен дополнительной режущей кромкой , симметричной первой относительно оси симметрии трапеции, при этом зуб установлен с возможностью поворота из правостороннего рабочего положени  диска в левостороннее и наоборот.

   Фи г. I

   W/ /7/ /0r/&rW:7/r #/ /// JF

   Фиг.6

   11 A 11

   Фиг. 7

   фиг.8