RU182865U1

RU182865U1 - SOIL PROCESSING DEVICE

Info

Publication number: RU182865U1
Application number: RU2018110691U
Authority: RU
Inventors: Исмагил Нигматуллович Нигматуллин; Виктор Ефимович Саитов; Ринат Габдуллович Гатауллин; Алексей Викторович Саитов
Original assignee: Исмагил Нигматуллович Нигматуллин
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2018-09-05

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может использоваться в орудиях для рыхления верхнего и прикатывания нижележащего слоев почвы, выравнивания ее поверхности и уничтожения сорняков.The utility model relates to mechanical engineering and can be used in tools for loosening the upper and rolling down the underlying soil layers, leveling its surface and destroying weeds.

Почвообрабатывающее устройство содержит, по меньшей мере, один рабочий орган, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса и соединенного посредством спиц со ступицей или осью. Большее основание кольца направлено вперед по ходу движения и имеет рабочую кромку толщиной 6…12 мм, поверхность которой наклонена наружу от плоскости большего основания на угол больше 20°. Рабочий орган, выполненный в виде кольца, имеет не менее четырех спиц, которые со ступицей или осью полутангециально или тангенциально соединены по внешнему диаметру и установлены по направлению вращения кольца, причем расстояние

на ступице или оси в продольном направлении между осями спиц по отношению к большему диаметру D основания кольца составляет

The tillage device comprises at least one working element, made in the form of a ring having a shape of a truncated cone located at an angle to the direction of movement and connected by means of knitting needles to a hub or axis. The larger base of the ring is directed forward in the direction of travel and has a working edge with a thickness of 6 ... 12 mm, the surface of which is inclined outward from the plane of the larger base by an angle greater than 20 °. The working body, made in the form of a ring, has at least four spokes, which are semi-tangentially or tangentially connected to the hub or axis by the outer diameter and are installed in the direction of rotation of the ring, the distance being

on the hub or axis in the longitudinal direction between the axes of the spokes with respect to the larger diameter D of the base of the ring is

Полезная модель за счет конструктивного его исполнения по сравнению с прототипом обеспечивает повышение качества обработки почвы за счет увеличения заглубляющей способности кольца, эффективности уничтожения сорняков, преимущественно вырыванием, а также увеличение срока службы кольца. 2 ил.

The utility model due to its constructive performance in comparison with the prototype provides improved soil cultivation by increasing the depth of the ring, the efficiency of weed destruction, mainly tearing, as well as increasing the life of the ring. 2 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению и может использоваться в орудиях для рыхления верхнего и прикатывания нижележащего слоев почвы, выравнивания ее поверхности и уничтожения сорняков.The proposed utility model relates to mechanical engineering and can be used in tools for loosening the upper and rolling down the underlying soil layers, leveling its surface and destroying weeds.

Известен почвообрабатывающий каток для уплотнения почвы, содержащий раму, расположенную под углом атаки ось и установленные на ней дисковые рабочие органы, каждый из которых выполнен в виде кольца, соединенного с осью посредством спиц, причем кольцо имеет форму усеченного конуса, при этом угол внутренней конической поверхности равен или больше угла наружной конической поверхности [пат. 1496650 Российская Федерация, МПК А01В 29/04. Почвообрабатывающий каток для уплотнения почвы / Кнаус А.А., Дремов А.И., Тарасов В.П.; заявитель и патентообладатель Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства. - №4342983; заявл. 25.12.1987; опубл. 30.07.1989, Бюл. №28. - 2 с.].Known tillage roller for soil compaction, containing a frame located at an angle of attack axis and mounted on it disk working bodies, each of which is made in the form of a ring connected to the axis by means of spokes, and the ring has the shape of a truncated cone, while the angle of the inner conical surface equal to or greater than the angle of the outer conical surface [US Pat. 1496650 Russian Federation, IPC А01В 29/04. Tillage roller for soil compaction / Knaus A.A., Dremov A.I., Tarasov V.P .; applicant and patent holder Siberian Research Institute of Mechanization and Electrification of Agriculture. - No. 4342983; declared 12/25/1987; publ. 07/30/1989, Bull. No. 28. - 2 p.].

Данное почвообрабатывающее устройство имеет недостаточную заглубляющую способность его каждого рабочего органа в почву, в особенности на уплотненных фонах, из-за того, что врезание кольцевых рабочих органов в почву осуществляется кромкой внешней стороны меньшего основания диаметра конусных колец, в итоге приводящее к возникновению повышенной выталкивающей из почвы реакции на вращающиеся в процессе поступательного движения агрегата кольцевые рабочие органы.This tillage device has insufficient deepening ability of each of its working bodies in the soil, especially on compacted backgrounds, due to the fact that the cutting of the working bodies into the soil is carried out by the edge of the outer side of the smaller base of the diameter of the conical rings, which ultimately leads to an increased ejection of soil reaction to rotating in the process of translational movement of the unit of the ring working bodies.

Кроме этого, из-за возникновения в процессе движения агрегата знакопеременных динамических сил, особенно при поворотах агрегата, а также неровностей поверхности поля и неравномерной плотности почвы, у колец с радиальным расположением спиц не обеспечивается поперечная жесткость крепления колец к оси, что приводит к их деформации и, в результате этого, гладкая внешняя сторона некоторых конусных колец проскальзывает по почве, обуславливая неравномерный износ внешней стороны этих колец. Вследствие этого не осуществляется качественная обработка почвы, нарушается процесс выравнивания почвы и вычесывания сорняков, а также снижается ресурс конусных колец, приводящий, в итоге, к увеличению материальных затрат и трудоемкости обслуживания почвообрабатывающего катка.In addition, due to the occurrence of alternating dynamic forces during the movement of the aggregate, especially when turning the aggregate, as well as uneven field surface and uneven soil density, lateral stiffness of the rings does not provide lateral stiffness of the rings to the axis of rotation, which leads to their deformation and, as a result of this, the smooth outer side of some conical rings slides along the soil, causing uneven wear on the outer side of these rings. As a result of this, high-quality tillage is not carried out, the process of leveling the soil and combing out weeds is disrupted, and the resource of cone rings is reduced, which leads, as a result, to an increase in material costs and the complexity of servicing the tillage roller.

Следовательно, эффективность обработки почвы и уничтожения сорняков данным почвообрабатывающим устройством низкая.Consequently, the effectiveness of soil cultivation and the destruction of weeds by this tillage device is low.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели относится почвообрабатывающее устройство, содержащее, по меньшей мере, один рабочий орган, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса и соединенного посредством спиц со ступицей или осью, причем большее основание кольца направлено вперед по ходу движения и имеет рабочую кромку толщиной 6…12 мм, поверхность которой наклонена наружу от плоскости большего основания на угол больше 20° [пат.2402895 Российская Федерация, МПК А01В 29/04. Почвообрабатывающее устройство и рабочий орган для обработки почвы / Дремов А.И., Колинко В.П., Колинко П.В., Чернышов А.П.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Сибирская агролизинговая компания» (ООО «Сибагролизинг). - 2009128423/21; заявл. 22.07.2009; опубл. 10.11.2010, Бюл. №31. - 7 с.] - прототип.The closest in technical solution and the achieved result to the proposed utility model includes a tillage device containing at least one working body, made in the form of a ring, arranged at an angle to the direction of movement, having the shape of a truncated cone and connected by means of knitting needles to a hub or axis, moreover, the larger base of the ring is directed forward in the direction of travel and has a working edge with a thickness of 6 ... 12 mm, the surface of which is tilted outward from the plane of the larger base at an angle greater , above 20 ° [pat.2402895 Russian Federation, IPC A01V 29/04. Tillage device and working body for tillage / Dremov A.I., Kolinko V.P., Kolinko P.V., Chernyshov A.P .; Applicant and patent holder Siberian Agro Leasing Company Limited Liability Company (Sibagroleasing LLC). - 2009128423/21; declared 07/22/2009; publ. 11/10/2010, Bull. No. 31. - 7 p.] - prototype.

Особенность конструкции данного почвообрабатывающего устройства заключается в том, что направленность вперед по ходу движения агрегата большего основания кольца, имеющего форму усеченного конуса, позволяет лучше входить кольцу в почву и эффективно удалять сорняки с корнями.The design feature of this tillage device is that the forward orientation of the larger base of the ring, having the shape of a truncated cone, allows the ring to enter the soil better and effectively remove weeds with roots.

Однако, из-за возникновения в процессе движения агрегата знакопеременных динамических сил, особенно при поворотах агрегата, а также наличия неровностей поверхности поля и неравномерной плотности почвы, радиально расположенные спицы кольца испытывают значительные радиальные (вертикальные) переменные силы, приводящие к деформации кольца, самих спиц или к разрушению сварочных соединений спиц с кольцом либо со ступицей (осью). То есть, колесо с радиальными спицами пытается адаптироваться к скручивающей (торсионной силой, пытающейся «накрутить» спицы на ступицу или ось) силе, что приводит к изгибанию, а не вертикальному растягиванию спицы, и, в итоге, либо разрушает сварочные соединения спиц с кольцом и (или) со ступицей (осью). Вследствие этого, деформированная гладкая внешняя сторона некоторых конусных колец проскальзывает по почве, обусловливая неравномерный износ внешней стороны этих колец, а также неустойчивое движение агрегата по полю. В результате не осуществляется качественная обработка почвы, нарушается процесс выравнивания почвы и вычесывания сорняков, а также снижается ресурс конусных колец, что обуславливает увеличение материальных затрат и трудоемкости обслуживания почвообрабатывающего устройства.However, due to the occurrence of alternating dynamic forces during the movement of the unit, especially when the unit rotates, as well as the presence of irregularities in the field surface and uneven soil density, radially spaced spokes of the ring experience significant radial (vertical) variable forces, which lead to deformation of the ring and the spokes themselves or to the destruction of the welding joints of the spokes with the ring or with the hub (axis). That is, a wheel with radial spokes tries to adapt to the twisting (torsion force trying to "twist" the spokes onto the hub or axle) force, which leads to bending rather than vertical stretching of the spokes, and, as a result, either destroys the welding joints of the spokes with the ring and (or) with a hub (axis). As a result, the deformed smooth outer side of some conical rings slides along the soil, causing uneven wear on the outer side of these rings, as well as unstable movement of the unit along the field. As a result, high-quality cultivation of the soil is not carried out, the process of leveling the soil and combing the weeds is disrupted, and the resource of the cone rings is reduced, which leads to an increase in material costs and the complexity of servicing the tillage device.

Следовательно, данной конструкции почвообрабатывающего устройства присущи те же недостатки, что и аналогу.Therefore, this design of the tillage device has the same disadvantages as the analogue.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что у почвообрабатывающего устройства, содержащего, по меньшей мере, один рабочий орган, выполненный в виде расположенного под углом к направлению движения кольца, имеющего форму усеченного конуса и соединенного посредством спиц со ступицей или осью, причем большее основание кольца направлено вперед по ходу движения и имеет рабочую кромку толщиной 6…12 мм, поверхность которой наклонена наружу от плоскости большего основания на угол больше 20°, рабочий орган, выполненный в виде кольца, имеет не менее четырех спиц, которые со ступицей или осью полутангенциально или тангенциально соединены по внешнему диаметру и установлены по направлению вращения кольца, причем расстояние

The essence of the proposed utility model lies in the fact that the soil-cultivating device containing at least one working body, made in the form of a ring arranged at an angle to the direction of movement, having the shape of a truncated cone and connected by means of knitting needles with a hub or axis, with a larger base the ring is directed forward in the direction of travel and has a working edge 6 ... 12 mm thick, the surface of which is tilted outward from the plane of the larger base by an angle of more than 20 °, the working body is made in the form of a and has at least four spokes, which from the hub or axle polutangentsialno or tangentially connected to the external diameter and mounted in the rotational direction of the ring, the distance

В результате анализа литературных источников не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого устройства. При этом отличительные от прототипа признаки придают заявляемой совокупности новые свойства, проявляющиеся в положительном эффекте.As a result of the analysis of literary sources, no identical execution of the proposed device was found. Moreover, distinctive features from the prototype signs give the claimed combination of new properties, manifested in a positive effect.

Ввиду того, что выполненный в виде кольца рабочий орган имеет не менее четырех спиц, обеспечивается радиальная жесткость по дуге окружности кольца между спицами, приводящая к снижению динамических (знакопеременных) колебаний поверхности кольца, обусловливая снижение усталостного износа и увеличение долговечности материала кольца.Due to the fact that the working body made in the form of a ring has at least four spokes, radial stiffness along the arc of the circle of the ring between the spokes is provided, leading to a decrease in dynamic (alternating) vibrations of the ring surface, causing a decrease in fatigue wear and an increase in the durability of the ring material.

Соединение спиц со ступицей или осью полутангенциально или тангенциально по внешнему диаметру и установка их по направлению вращения кольца обеспечивает перевод возникающих деформаций от динамических (знакопеременных) колебаний поверхности кольца на растяжение спиц. Вследствие этого правильнее распределяется нагрузка от езды или торможения между спицей, кольцом, ступицей или осью, что обуславливает увеличение долговечности кольца, спиц, ступицы (оси) и их сварочных соединений.The connection of the spokes with the hub or axle is semi-tangential or tangential in outer diameter and setting them in the direction of rotation of the ring provides a translation of the resulting deformations from dynamic (alternating) vibrations of the ring surface to tensile spokes. As a result of this, the load from riding or braking is more correctly distributed between the spoke, ring, hub or axle, which leads to an increase in the durability of the ring, knitting needles, hub (axis) and their welding joints.

Расстояние

на ступице или оси в продольном направлении между осями спиц по отношению к большему диаметру D основания кольца, равное оптимальному диапазону

по сравнению с радиальным расположением спиц в прототипе, обусловливает относительно большую поперечную жесткость крепления кольца к ступице или к оси, и, следовательно, большую сопротивляемость к динамическим (знакопеременным) колебаниям, возникающим при движении кольца по неровностям поверхности поля и от неравномерной плотности почвы, а также при поворотах агрегата.Distance

on the hub or axis in the longitudinal direction between the axes of the spokes with respect to the larger diameter D of the base of the ring, equal to the optimal range

compared with the radial arrangement of the spokes in the prototype, it causes a relatively large lateral stiffness of the fastening of the ring to the hub or to the axis, and, therefore, greater resistance to dynamic (alternating) vibrations that occur when the ring moves along irregularities of the field surface and from uneven soil density, and also when turning the unit.

В итоге, при работе предлагаемого устройства достигается положительный эффект, превосходящий эффект прототипа. Новая совокупность признаков заявляемого устройства, обеспечивающая получение положительного эффекта, обладает существенными отличиями.As a result, during the operation of the proposed device, a positive effect is achieved that exceeds the effect of the prototype. A new set of features of the claimed device, providing a positive effect, has significant differences.

На фигуре 1 представлена схема рабочего органа (вид сверху с местным разрезом) в вертикальном положении и указанием направления движения при установке его в почвообрабатывающее устройство, на фигуре 2 - вид сбоку (вид А) рабочего органа почвообрабатывающего устройства.The figure 1 presents a diagram of the working body (top view with a local cut) in an upright position and indicating the direction of movement when installing it in the tillage device, in figure 2 is a side view (view A) of the working body of the tillage device.

Почвообрабатывающее устройство, содержит, по меньшей мере, один рабочий орган, который выполнен в виде кольца 1, имеющего форму усеченного конуса. Кольцо со стороны его большего основания имеет рабочую кромку 2 толщиной d, равной 6…12 мм. Поверхность рабочей кромки 2 наклонена наружу от плоскости большего основания на угол β больше 20°. Конусное кольцо 1 посредством спиц 3 соединено со ступицей 4 или непосредственно с осью. Кольцо 1 имеет наружную 5 и внутреннюю 6 шириной L поверхности. При этом рабочий орган, выполненный в виде кольца 1, имеет не менее четырех спиц 3, которые со ступицей или осью полутангенциально или тангенциально соединены по внешнему диаметру и установлены по направлению вращения кольца. Расстояние

на ступице 4 или оси в продольном направлении между осями спиц 3 по отношению к большему диаметру D основания кольца 1 составляет

The tillage device contains at least one working body, which is made in the form of a ring 1 having the shape of a truncated cone. The ring on the side of its larger base has a working edge 2 of thickness d equal to 6 ... 12 mm. The surface of the working edge 2 is inclined outward from the plane of the larger base by an angle β greater than 20 °. The conical ring 1 by means of knitting needles 3 is connected to the hub 4 or directly to the axis. Ring 1 has an outer 5 and an inner 6 wide surface L. In this case, the working body, made in the form of a ring 1, has at least four spokes 3, which are connected with the hub or axis in a semi-tangential or tangential manner along the outer diameter and installed in the direction of rotation of the ring. Distance

on the hub 4 or axis in the longitudinal direction between the axes of the spokes 3 with respect to the larger diameter D of the base of the ring 1 is

В почвообрабатывающем устройстве кольцо 1 устанавливается под острым углом α к направлению переносного движения V. Причем большее основание кольца 1 направлено вперед по ходу движения. Угол α атаки кольца принимается от 20 до 45°.In the tillage device, the ring 1 is set at an acute angle α to the direction of the portable movement V. Moreover, the larger base of the ring 1 is directed forward in the direction of travel. The angle of attack of the ring is taken from 20 to 45 °.

Почвообрабатывающее устройство с рабочими органами в виде кольца 1, объединенными в батареи, может быть, например, кольцевой бороной или входить составным элементом в комбинированные почвообрабатывающие или почвообрабатывающие посевные орудия и агрегаты.A tillage device with working bodies in the form of a ring 1, combined into batteries, can be, for example, an annular harrow or can be a component in combined tillage or tillage sowing implements and units.

Рабочий процесс почвообрабатывающего устройства осуществляется следующим образом.The working process of the tillage device is as follows.

При движении почвообрабатывающего устройства по полю в рабочем положении его рабочий орган, выполненный в виде кольца 1 и расположенный под острым углом атаки α, вращается вокруг своей оси и одновременно перемещается в направлении переносного движения V. При этом рабочий орган, выполненный в виде кольца 1, погружается в почву на глубину 4…8 см, и на поверхности рабочей кромки 2 формируется почвенный клин. Рыхление пласта почвы и воздействие на сорняки осуществляется уплотненным почвенным клином, имеющим более высокий коэффициент трения и препятствующий скольжению сорняков по рабочей кромке 2 кольца. Это способствует уничтожению сорняков, преимущественно, вырыванием. Пласт почвы, подрезанный почвенным клином, перемещается по внутренней поверхности 6 кольца 1 и сбрасывается на дно борозды, а при вращательном движении кольца также часть пласта почвы поднимается и отбрасывается вместе с выдернутыми сорняками на поверхность поля.When the tillage device moves across the field in the working position, its working body, made in the form of a ring 1 and located at an acute angle of attack α, rotates around its axis and simultaneously moves in the direction of figurative motion V. Moreover, the working body, made in the form of a ring 1, immersed in the soil to a depth of 4 ... 8 cm, and a soil wedge is formed on the surface of the working edge 2. Loosening of the soil layer and the effect on the weeds is carried out by a compacted soil wedge having a higher coefficient of friction and preventing the weeds from sliding along the working edge 2 of the ring. This contributes to the destruction of weeds, mainly by tearing. A soil layer cut by a soil wedge moves along the inner surface 6 of the ring 1 and is dumped to the bottom of the furrow, and when the ring rotates, part of the soil layer also rises and is discarded along with the weeds pulled out onto the field surface.

Преимуществом предлагаемой полезной модели за счет конструктивного его исполнения по сравнению с прототипом является повышение качества обработки почвы за счет увеличения заглубляющей способности кольца, эффективности уничтожения сорняков, преимущественно вырыванием, а также увеличение срока службы кольца.The advantage of the proposed utility model due to its constructive performance compared to the prototype is to improve the quality of soil cultivation by increasing the depth of the ring, the efficiency of weed destruction, mainly by tearing, and also increasing the life of the ring.

Claims

A tillage device containing at least one working body, made in the form of a ring, arranged at an angle to the direction of movement, having the shape of a truncated cone and connected by means of spokes with a hub or axis, the larger base of the ring being directed forward along the direction of travel and has a working edge 6 ... 12 mm thick, the surface of which is inclined outward from the plane of the larger base by an angle of more than 20 °, characterized in that the working body, made in the form of a ring, has at least four spokes, which UPITs or polutangetsialno axis or tangentially connected to the external diameter and mounted in the rotational direction of the ring, the distance l on the hub or axle in the longitudinal direction between the axes of the spokes with respect to the larger diameter D of the base ring

= 0.08 ... 0.40.