RU2113086C1

RU2113086C1 - Cultivator working tool

Info

Publication number: RU2113086C1
Application number: RU96120133A
Authority: RU
Inventors: А.М. Салдаев; В.И. Пожилов
Original assignee: Нижне-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, cultivation of stubbly soil. SUBSTANCE: working tool has tine, conical chisel with rounded apex and rods oriented to chisel axis. Chisel base and tine junction portion has concave-curved surface. Chisel is formed from two detachable parts and provided with rods having working and mounting portions. Rods are positioned at an angle to chisel axis in plane of joining of detachable parts. Conical front detachable part of chisel is made in the form of wear-resistant point and rear part of chisel is formed as truncated elliptical cone. Base of chisel front part has threaded shank, supporting cone, shaped annular channel and supporting portion formed as part of conical surface. Chisel rear part disposed on smaller base of elliptical cone has threaded opening, conical face and inclined channels for retaining rods in predetermined position. Channels are inclined to chisel axis at an angle equal to that of cores. Contact portions of rods are disposed in inclined channels of chisel rear part and in annular channel of base of chisel front part and fixed by its supporting cone. Annular channel in base of chisel front part has cylindrical wall joined with cylinder base and conical surface of supporting cone. Threaded rod is disposed on supporting cone. Angle of inclination of rod relative to chisel axis is preferably 35-45 deg. Sharpening angle of rod working part is 20-40 deg. Rod diameter is 6-8 mm. Width of inclined channels is equal to diameter of rod. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 7 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности для обработки переуплотненных почв. The invention relates to agricultural machinery, in particular for processing over-compacted soils.

Известен рабочий орган культиватора, имеющий форму криволинейного черенкового ножа с переменной толщиной, увеличивающейся сверху вниз по его длине, в котором с целью улучшения качества рыхления почвы и уменьшения тягового сопротивления передняя рабочая часть ножа выполнена с переменным углом заточки: от острого в верхней части ножа до тупого в нижней его части с плавным переходом между ними [1]. Known working body of the cultivator, having the shape of a curved cuttings knife with a variable thickness, increasing from top to bottom along its length, in which, in order to improve the quality of loosening the soil and reduce traction resistance, the front working part of the knife is made with a variable sharpening angle: from sharp in the upper part of the knife to blunt in its lower part with a smooth transition between them [1].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся ограниченная износостойкость рабочего органа, низкое качество крошения почвы, повышенное сопротивление при рыхлении почвы (за счет отсутствия полноценных рабочих кромок), а также нависание и наматывание растительных остатков на плоскорежущий нож при работе на влажных и задернелых почвах. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device include limited wear resistance of the working body, poor quality of crumbling soil, increased resistance when loosening the soil (due to the lack of full working edges), as well as overhanging and winding of plant debris on a plane-cutting knife during operation on wet and soddy soils.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является рабочий орган культиватора, включающий стойку и долото, в котором с целью повышения качества рыхления и снижения тягового сопротивления долото выполнено в виде эллиптического конуса, основание которого в месте сопротивления со стойкой имеет вогнуто-криволинейные поверхности; вершина конуса закруглена [2]. The closest device of the same purpose to the claimed object according to the totality of features is the working body of the cultivator, including a stand and a bit, in which, in order to improve the quality of loosening and reduce traction resistance, the bit is made in the form of an elliptical cone, the base of which at the point of resistance with the stand has a concave curved surfaces; the top of the cone is rounded [2].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится пониженная стойкость рабочего органа, повышение тягового сопротивления по мере износа долота, а также повышенная стоимость эксплуатации вследствие замены (после износа) не рабочего лезвия, а всего рабочего органа и низкое качество рыхления почвы. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device adopted as a prototype include reduced durability of the working body, increased traction resistance as the bit wears out, as well as increased operating costs due to the replacement (after wear) of the working body rather than the working blade and poor soil loosening.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, расширение функциональных возможностей рабочего органа. The problem to be solved by the claimed invention is directed, the expansion of the functionality of the working body.

Технический результат - повышение качества крошения почвы, удлинение срока службы, снижение стоимости эксплуатации, стабилизация тягового сопротивления рабочего органа за счет применения износостойких наконечника и стрежней и их смены после продолжительной работы. The technical result - improving the quality of crumbling soil, lengthening the service life, reducing the cost of operation, stabilizing the traction resistance of the working body through the use of wear-resistant tip and rods and their change after prolonged use.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном рабочем органе культиватора, включающем стойку и долото конусовидной формы с закругленной вершиной, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейную поверхность, долото выполнено из двух разъемных частей и снабжено стержнями, содержащими рабочие и монтажные участки и установленные под углом к оси долота в плоскости сопряжения разъемных частей, передняя разъемная часть выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму конуса, а задняя часть имеет форму усеченного эллиптического конуса, при этом основание передней части долота снабжено резьбовым хвостовиком, опорным конусом, кольцевой канавкой сложной конфигурации и опорным пояском в виде части конической поверхности, а задняя часть долота на малом основании эллиптического конуса имеет резьбовое отверстие и коническую фаску на пересечении основании и боковой поверхности эллиптического конуса и наклонные канавки прямоугольного сечения, выполненные с углом наклона к оси долота, равным углу постановки стержней, при этом монтажные участки стержней размещены в наклонных канавках и в кольцевой канавке на основании передней части долота и зафиксированы его опорным конусом; кольцевая канавка на основании передней части долота образована цилиндрической стенкой, основанием цилиндра, сопряженные между собой фаской, и конической поверхностью опорного конуса; резьбовой стержень размещен на опорном конусе; предпочтительный угол постановки стержней к оси долота равен 35 - 45^o; угол заострения рабочей части стержня равен 20 - 40^oC; диаметр стержня выполнен равным 6 - 8 мм; ширина наклонных канавок равна диаметру стержня.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known working body of the cultivator, including a stand and a cone-shaped chisel with a rounded top, the base of which at the interface with the stand has a concave-curved surface, the bit is made of two detachable parts and provided with rods containing work and installation sections and installed at an angle to the axis of the bit in the plane of mating of detachable parts, the front detachable part is made in the form of a wear-resistant tip and has the shape of a cone, and the rear part has the shape of a truncated elliptical cone, while the base of the front part of the bit is equipped with a threaded shank, a support cone, an annular groove of complex configuration and a support belt in the form of a part of the conical surface, and the back part of the bit on the small base of the elliptical cone has a threaded hole and a tapered chamfer at the intersection of the base and the side surface of the elliptical cone and inclined rectangular grooves made with an inclination angle to the bit axis equal to the angle of the setting of the rods, while the mounting sections of the rods are placed in inclined grooves and in the annular groove on the base of the front of the bit and fixed with its support cone; an annular groove on the base of the front of the bit is formed by a cylindrical wall, the base of the cylinder, chamfered together, and the conical surface of the support cone; a threaded rod is placed on the support cone; the preferred angle of the rods to the axis of the bit is equal to 35 - 45 ^o ; the angle of sharpening of the working part of the rod is equal to 20 - 40 ^o C; the diameter of the rod is made equal to 6 - 8 mm; the width of the inclined grooves is equal to the diameter of the rod.

За счет того что долото выполнено в виде двух разъемных частей и в плоскости их разъема размещены стержни, достигается указанный выше технический результат. Due to the fact that the bit is made in the form of two detachable parts and rods are placed in the plane of their connector, the above technical result is achieved.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения. Результаты показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, не предусматриваются, в частности, известные преобразования для достижения технического результата. The applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the prototype. The results show that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a person skilled in the art, in particular, there are no known transformations to achieve a technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид рабочего органа культиватора, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, взаимное положение съемной передней части долота, износостойких стержней и задней части долота; на фиг. 4 - сопряжение задней части долота в виде усеченного эллиптического конуса и стойки рабочего органа; на фиг. 5 - износостойкая съемная передняя часть долота с резьбовым хвостовиком на донной части; на фиг. 6- вид Б на фиг. 4, вид со стороны резьбового отверстия в малом основании усеченного эллиптического конуса; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 5, диаметральный разрез съемной передней части долота и кольцевой канавки; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 6, диаметральный разрез основания долота. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a General view of the working body of the cultivator, side view; in FIG. 2 - same, plan view; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2, the relative position of the removable front of the bit, wear-resistant rods and the rear of the bit; in FIG. 4 - conjugation of the back of the bit in the form of a truncated elliptical cone and the stand of the working body; in FIG. 5 - wear-resistant removable front of the bit with a threaded shank on the bottom; in FIG. 6 is a view B in FIG. 4 is a side view of a threaded hole in a small base of a truncated elliptical cone; in FIG. 7 is a section BB in FIG. 5, a diametrical section of the removable front of the bit and the annular groove; in FIG. 8 is a section GG in FIG. 6, a diametrical section of the base of the bit.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention are as follows.

Рабочий орган культиватора содержит стойку 1, долото 2 и стержни 3. Стойка 1 прямоугольного сечения содержит режущую кромку 4 на фронтальной части. Режущую кромку 4 образует двугранное лезвие 5 с углом заточки 21 - 25^o. Нижняя часть стойки 1 выполнена криволинейной, на ней размещено долото 2 конусовидной формы с закругленной вершиной 6. Основание долота 2 в месте сопряжения со стойкой 1 имеет вогнуто-криволинейную поверхность 7.The working body of the cultivator contains a stand 1, a chisel 2 and rods 3. A stand 1 of rectangular cross section contains a cutting edge 4 on the front part. The cutting edge 4 forms a dihedral blade 5 with a sharpening angle of 21 - 25 ^o . The lower part of the rack 1 is made curved, it has a cone-shaped bit 2 with a rounded top 6. The base of the bit 2 at the interface with the rack 1 has a concave-curved surface 7.

Долото 2 выполнено из двух разъемных частей. Передняя часть 8 долота 2 выполнена в виде износостойкого наконечника и имеет форму кругового конуса. Основание 9 кругового конуса передней части 8 долота 2 снабжено резьбовым хвостовиком 10, кольцевой канавкой 11 сложной конфигурации и опорным пояском 12 в виде замкнутой полосы части конической поверхности. На внешней поверхности передней части 8 долота 2 ближе к основанию 9 выполнены две параллельные лыски 13 под размер рожкового ключа для навинчивания в резьбовое отверстие 14 на малом основании конуса задней части 15 долота 2. Задняя часть 15 долота 2 имеет форму усеченного эллиптического конуса. На малом основании усеченного эллиптического конуса задней части 15 долота 2 выполнены, кроме резьбового отверстия 14, коническая фаска 16 и прямоугольные канавки 17 для фиксирования в них стержней 3. Опорный поясок 12 на основании 9 передней части 8 долота 2 и коническая фаска 16 образуют поверхность сопряжения передней объемной части 8 долота 2 и задней неподвижной части 15 долота 2. Chisel 2 is made of two detachable parts. The front part 8 of the bit 2 is made in the form of a wear-resistant tip and has the shape of a circular cone. The base 9 of the circular cone of the front part 8 of the bit 2 is equipped with a threaded shank 10, an annular groove 11 of complex configuration and a support band 12 in the form of a closed strip of a part of the conical surface. On the outer surface of the front part 8 of the bit 2 closer to the base 9 there are two parallel flats 13 for the size of an open-end wrench for screwing into the threaded hole 14 on the small base of the cone of the rear part 15 of the bit 2. The rear part 15 of the bit 2 has the shape of a truncated elliptical cone. On the small base of the truncated elliptical cone of the rear part 15 of the bit 2, in addition to the threaded hole 14, a conical chamfer 16 and rectangular grooves 17 for fixing rods 3 are made therein. A support belt 12 on the base 9 of the front part 8 of the bit 2 and the conical chamfer 16 form a mating surface front volumetric part 8 of the bit 2 and the rear fixed part 15 of the bit 2.

Стержни 3 имеют рабочие участки 18 с заостренными концами 19 и монтажные участки 20. Монтажный участок 20 стержня 3 выполнен путем локальной осевой деформации стержня 3, что образует цилиндрический поясок 21 диаметром в 2 - 2,5 раза больше, нежели диаметр стержня 3. Заостренный конец 19 стержня 3 представлен в виде конуса с углом при вершине между двумя его образующими в диаметральной плоскости меньше 40^o, но больше 20^o. Диаметр стержня 3 равен 6 - 8 мм. Длина стержней 3 в зависимости от условий работы может быть выполнена равной 60 - 100 мм. Оси стержней 3 наклонены к оси долота 2 под углом 35 - 45^o. Монтажный участок 20 стержня 3 размещен в прямоугольной канавке 17 на основании усеченного эллиптического конуса задней части 15 долота 2 и в кольцевой канавке 11 сложной конфигурации на основании 9 передней части 8 долота 2. Глубина прямоугольных канавок 17 на основании усеченного эллиптического конуса задней части 15 долота 2 равна диаметру стержня 3.The rods 3 have working sections 18 with pointed ends 19 and mounting sections 20. The mounting section 20 of the rod 3 is made by local axial deformation of the rod 3, which forms a cylindrical girdle 21 with a diameter of 2 - 2.5 times more than the diameter of the rod 3. The pointed end 19 of the rod 3 is presented in the form of a cone with an angle at the apex between its two generators in the diametrical plane of less than 40 ^o , but more than 20 ^o . The diameter of the rod 3 is 6 to 8 mm. The length of the rods 3, depending on the operating conditions, can be made equal to 60 - 100 mm. The axis of the rods 3 are inclined to the axis of the bit 2 at an angle of 35 - 45 ^o . The mounting portion 20 of the rod 3 is placed in a rectangular groove 17 on the basis of a truncated elliptical cone of the rear part 15 of the bit 2 and in the annular groove 11 of a complex configuration on the basis of 9 of the front part 8 of the bit 2. The depth of the rectangular grooves 17 on the basis of the truncated elliptical cone of the rear part 15 of the bit 2 equal to the diameter of the rod 3.

Кольцевая канавка 11 на основании 9 передней части 8 долота 2 образована опорным конусом 22, верхнее основание которого сопряжено с резьбовым хвостовиком 10 и цилиндром, основание 23 которого сопряжено с цилиндрической стенкой 24 посредством фаски 25, равной высоте цилиндрического пояска 21 монтажного участка 20 стержня 3. Опорный конус 22 передней части 8 долота 2 вместе с прямоугольными канавками 17 жестко фиксируют положение стержней 3 в плоскости разъема передней части 8 и задней части 15 долота 2. The annular groove 11 on the base 9 of the front part 8 of the bit 2 is formed by a support cone 22, the upper base of which is interfaced with the threaded shank 10 and the cylinder, the base 23 of which is interfaced with the cylindrical wall 24 by means of a bevel 25 equal to the height of the cylindrical girdle 21 of the mounting portion 20 of the rod 3. The support cone 22 of the front part 8 of the bit 2 together with the rectangular grooves 17 rigidly fix the position of the rods 3 in the plane of the connector of the front part 8 and the rear part 15 of the bit 2.

Рабочий орган культиватора работает следующим образом. The working body of the cultivator works as follows.

При движении рабочего органа закругленная вершина 6 воздействует на почву, вызывая в ней деформацию смятия. Одновременно с этим коническая поверхность передней части 8 долота 2 воздействует на почвенную массу в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В результате чего почвенные частицы уплотняются, образуя более крупные механические прочные агрегаты. Стержни 3 врезаются в почвенные агрегаты и разрушают их на мелкие куски. Одновременно с этим нижний стержень 3 разрезает почвенное ложе, выполненное закругленной вершиной 6 и выполняет узкую щель шириной 6 - 8 мм. Боковые стержни 3 своими заостренными вершинами 19 на рабочих участках 18 интенсивно крошат пласт почвы. У основания конуса деформированная почвенная масса по вогнуто-криволинейным поверхностям 7 попадает в зону разряжения, где происходит ее крошение на агрономически ценные отдельности с диаметром почвенных комков 3 - 8 мм. За счет того что в зоне разряжения происходит почвенное трение ее агрегатов, верхний почвенный слой за стойкой 1 формируется с ровной дневной поверхностью. Перемещение стойки 1 в рыхлой почвенной зоне снижает общее тяговое сопротивление рабочего органа культиватора. When the working body moves, the rounded top 6 acts on the soil, causing crushing deformation in it. At the same time, the conical surface of the front part 8 of the bit 2 affects the soil mass in the vertical and horizontal planes. As a result, soil particles are compacted, forming larger mechanical durable aggregates. Rods 3 cut into soil aggregates and destroy them into small pieces. At the same time, the lower rod 3 cuts the soil bed, made rounded top 6 and performs a narrow gap with a width of 6 - 8 mm The lateral rods 3 with their pointed peaks 19 in the working sections 18 intensively crumble a layer of soil. At the base of the cone, the deformed soil mass along concave-curved surfaces 7 enters the rarefaction zone, where it crumbles into agronomically valuable parts with a diameter of soil lumps of 3-8 mm. Due to the fact that the soil friction of its aggregates occurs in the rarefaction zone, the upper soil layer behind rack 1 is formed with a flat day surface. The movement of the rack 1 in the loose soil zone reduces the total traction resistance of the working body of the cultivator.

Предлагаемый рабочий орган культиватора позволяет получить агрономически ценную структуру почвы, снизить тяговое сопротивление, увеличить надежность конструкции, а при износе - выбраковать лишь сменные стержни и переднюю часть долота 2. The proposed working body of the cultivator allows you to get an agronomically valuable soil structure, reduce traction resistance, increase the reliability of the structure, and when worn out - only replace the replacement rods and the front part of the bit 2.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
means embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in agricultural machinery;
for the claimed invention, in the form described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;
means embodying the claimed invention in its implementation, is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability".

Claims

1. The working body of the cultivator, including a stand and a cone-shaped chisel with a rounded top, the base of which at the interface with the stand has a concave-curved surface, characterized in that the chisel is made of two detachable parts and is equipped with rods containing working and mounting sections and installed at an angle to the axis of the bit in the mating plane of the detachable parts, the front detachable part is made in the form of a wear-resistant tip and has the shape of a cone, and the rear part has the shape of a truncated elliptical cone, while the base of the front of the bit is equipped with a threaded shank, a support cone, an annular groove of complex configuration and a support belt in the form of a part of the conical surface, and the back of the bit on the small base of the elliptical cone has a threaded hole and a conical bevel at the intersection of the base and side surface elliptical cone and inclined grooves of rectangular cross-section, made with an angle of inclination to the axis of the bit equal to the angle of setting the axes of the rods, while the mounting sections of the rods enes in inclined grooves and the annular groove on the base of the front part of the bit and its fixed support cone.

2. The working body according to claim 1, characterized in that the annular groove on the base of the front of the bit is formed by a cylindrical wall, the base of the cylinder, interfaced with a chamfer and a conical surface of the support cone.

3. The working body according to claim 1, characterized in that the threaded rod is placed on the support cone.

4. The working body according to claim 1, characterized in that the preferred angle of the rods to the axis of the bit is 35 - 45 ^o .

5. The working body according to claim 1, characterized in that the angle of sharpening of the working part of the rod is equal to 20 - 40 ^o .

6. The working body according to claim 1, characterized in that the diameter of the rod is 6 to 8 mm

7. The working body according to claim 1, characterized in that the width of the inclined grooves is equal to the diameter of the rod.