RU2115279C1

RU2115279C1 - Rotary ripper working tool

Info

Publication number: RU2115279C1
Application number: RU97108090A
Authority: RU
Inventors: В.И. Беляев; И.П. Сулимин; В.А. Яценко; И.С. Тесленко
Original assignee: Воронежский государственный аграрный университет им.К.Д.Глинки
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: agricultural engineering, in particular, device used in tillage machines. SUBSTANCE: working tool has wedge with shank part having planar section whose mid portion is made in the from of triangle or trapezium-shaped and lower or upper portions have curved surfaces. Working tool may be used both as soil ripper and propeller. EFFECT: increased efficiency by specific shape of shank part providing reduced consumption of power for soil ripping and wider operational capabilities. 7 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к рабочим органам, которые одновременно являются движителями. The invention relates to agricultural machinery, in particular, to the working bodies, which are also the movers.

Известен рабочий орган почвообрабатывающей машины роторного типа, который выполнен в виде лезвия с односторонней заточкой (фиг.1) [1]. Такая форма рабочего органа позволяет снизить затраты энергии на резание почвы до 40% по сравнению с двухсторонней его заточкой. При работе машины рабочему органу присущ недостаток. При снижении скорости взаимодействия рабочего органа с почвой относительно поступательной скорости машины, т.е. λ , происходит смятие затылком (плоскостью 1, фиг.1) впередилежащего пласта, что ведет к повышению затрат энергии на рыхление почвы. В этих условиях на некотором участке трохоиды происходит также смятие почвы элементами плоскости 2 (фиг.1). Known working body of a tillage machine of rotary type, which is made in the form of a blade with one-sided sharpening (figure 1) [1]. This form of the working body allows you to reduce energy costs for cutting soil up to 40% compared with its bilateral sharpening. When the machine is working, the working body has a disadvantage. With a decrease in the rate of interaction of the working body with the soil relative to the translational speed of the machine, i.e. λ, crushing by the back of the head (plane 1, Fig. 1) of the anterior layer occurs, which leads to an increase in energy consumption for loosening the soil. Under these conditions, in a certain section of the trochoid, the soil is also crushed by elements of plane 2 (Fig. 1).

Известен рабочий орган (прототип), рекомендованный для роторного рыхлителя, включающий клин с односторонней заточкой и затылочный участок (выступ) 1, образованный плоскостями 2, 3 и 4 (фиг.2). В сечении по нормали 5 (фиг.2) продольной оси рабочего органа плоскости ниже и выше участка 1 совместно с плоскостью 6 образуют прямоугольную форму (фиг. 3, 4) [2]. Known working body (prototype), recommended for a rotary cultivator, including a wedge with one-sided sharpening and an occipital region (protrusion) 1 formed by planes 2, 3 and 4 (figure 2). In section along the normal 5 (Fig. 2) of the longitudinal axis of the working body, the planes below and above section 1 together with plane 6 form a rectangular shape (Figs. 3, 4) [2].

рабочий орган в условиях внедрения в почву по вертикали, последующего ее рыхления отрывом пласта при скорости взаимодействия с почвой не выше скорости движения машины (λ ≤ 1) позволяет снизить затраты энергии на рыхление. the working body in conditions of vertical penetration into the soil, its subsequent loosening by separation of the formation at a rate of interaction with the soil not higher than the speed of the machine (λ ≤ 1), allows to reduce the energy consumption for loosening.

При работе роторного рыхлителя в качестве движителя - рыхлителя самоходной почвообрабатывающей машины, когда элементы рабочего органа перемещаются по более сложным траекториям (параболического и др. видов) при λ ≤ 1 рабочий орган не удовлетворяет требованиям из-за повышенных затрат энергии на его внедрение и в целом рыхление почвы [3, 4]. When the rotary cultivator is used as a mover - a cultivator of a self-propelled tillage machine, when the elements of the working body move along more complex paths (parabolic and other types) at λ ≤ 1, the working body does not satisfy the requirements due to the increased energy consumption for its implementation and, in general loosening of soil [3, 4].

Цель изобретения снижение затрат энергии на рыхление почвы рабочим органом. Это достигается тем, что рабочий орган роторного рыхлителя, включающий клин с односторонней заточкой и затылочный участок, образованный плоскостями, отличается тем, что плоскости в зоне затылочного участка в сечении по нормали продольной оси рабочего органа образуют треугольную форму либо трапеции и переходят выше и ниже этого участка в кривые поверхности. The purpose of the invention is the reduction of energy costs for loosening the soil by the working body. This is achieved by the fact that the working body of the rotary cultivator, including the wedge with one-sided sharpening and the occipital region formed by the planes, differs in that the planes in the area of the occipital region in the section along the normal to the longitudinal axis of the working body form a triangular or trapezoid shape and go above and below this plot into curved surfaces.

Выполнение рабочего органа в указанном сечении треугольной формы либо трапеции позволяет уменьшить объем внедряемой части в 1,5 ^oC 2 раза, а также затраты энергии на внедрение, в целом рыхление почвы с сохранением расклинивающего действия на нее. Переход плоскостей, образующих затылочный участок рабочего органа в кривые поверхности, позволяет снизить трение почвы по ним, что ведет также к частичному снижению затрат энергии на рыхление почвы.The implementation of the working body in the indicated section of a triangular shape or trapezoid allows to reduce the volume of the implanted part by 1.5 ^o C 2 times, as well as energy costs for implementation, in general, loosening the soil while maintaining the wedging effect on it. The transition of the planes forming the occipital region of the working body into curved surfaces, allows to reduce the friction of the soil along them, which also leads to a partial reduction in energy costs for loosening the soil.

На фиг. 5 представлен рабочий орган, включающий клин с односторонней заточкой и затылочный участок (выступ) 1, образованный плоскостями 2, 3, 4, 6. Указанные плоскости в зоне затылочного участка 1 в сечении по нормали продольной оси рабочего органа образуют треугольную форму (фиг.6), либо трапеции (фиг.7) и переходят выше и ниже этого участка в кривые поверхности. На фиг. 6 и 7 показаны сечения по нормали продольной оси рабочего органа выше затылочного участка 1. In FIG. 5 shows the working body, including the wedge with one-sided sharpening and the occipital region (protrusion) 1, formed by the planes 2, 3, 4, 6. These planes in the region of the occipital region 1 in the section along the normal to the longitudinal axis of the working body form a triangular shape (Fig.6 ), or trapezoid (Fig.7) and go above and below this section into curved surfaces. In FIG. 6 and 7 show sections along the normal to the longitudinal axis of the working body above the occipital region 1.

При внедрении рабочего органа в почву на его плоскостях от сопротивления почвы деформации возникают различные нагрузки (методика анализа нагрузок изложена в работе [5]). When a working body is introduced into the soil on its planes from soil resistance to deformation, various loads arise (the load analysis technique is described in [5]).

Выполнение рабочего органа в поперечном сечении в зоне затылочного участка треугольной формы либо трапеции, переход плоскостей, образующих затылочный участок (выступ) в кривые поверхности, уменьшение в связи с этим площади плоскостей 2, 3 (фиг.5) до минимальной величины ведет к уменьшению нагрузок на указанных плоскостях до минимума. The implementation of the working body in cross section in the region of the occipital region of a triangular shape or trapezoid, the transition of the planes forming the occipital region (protrusion) into curved surfaces, the reduction in this area of the planes 2, 3 (figure 5) to a minimum value leads to a decrease in loads on these planes to a minimum.

С увеличением глубины перемещения рабочего органа в почве сопротивление ее деформации, с ним нагрузки на плоскость 6 повышаются. Они фактически сохраняют ту же закономерность в функции φ_р - угла поворота рабочего органа (фиг.5), что имеет прототип [5]. На плоскостях 2, 3 сопротивление почвы, а с ними и нагрузки в функции угла поворота φ_р повышаются незначительно.With increasing depth of movement of the working body in the soil, the resistance to its deformation, with it, the loads on the plane 6 increase. They actually retain the same pattern in the function φ _p - the angle of rotation of the working body (figure 5), which has a prototype [5]. On planes 2, 3, the soil resistance, and with them the loads as a function of the angle of rotation φ _p, increase slightly.

В результате перехода боковых плоскостей в кривые поверхности 4 интенсивно снижается воздействие их элементов на почву, в частности, элементов, линейная скорость которых V_c при скорости машины V_n направлена либо вдоль продольной оси рабочего органа, либо с отклонением от нее в сторону вращения ω_р (фиг. 5).As a result of the transition of the lateral planes to the curved surface 4, the effect of their elements on the soil, in particular, elements whose linear velocity V _c at the machine speed V _{n is} directed either along the longitudinal axis of the working body or with a deviation from it in the direction of rotation ω _p (Fig. 5).

При выходе рабочего органа из почвы нагрузки снижаются до нулевой величины. When the working body leaves the soil, the load decreases to zero.

Рабочая его часть выполнена вместе с полукольцом 7 (фиг.5). Полукольцо 7 содержит винт 8 для фиксации рабочего органа на держателе 9. Выполнение рабочих органов в таком виде позволяет изменять их расстояние между собой по ширине захвата машины в целях достижения наиболее оптимального положения в зависимости от механических свойств почвы и других факторов. Its working part is made together with a half ring 7 (Fig. 5). The half ring 7 contains a screw 8 for fixing the working body on the holder 9. The execution of the working bodies in this form allows you to change their distance between each other along the width of the machine in order to achieve the most optimal position depending on the mechanical properties of the soil and other factors.

Источники информации:
1. Попов Г.Ф. К расчету рабочих органов почвообрабатывающих фрез. Тракторы и сельхозмашины 1963, N 1, с. 6-7.Sources of information:
1. Popov G.F. To the calculation of the working bodies of tillage cutters. Tractors and agricultural machinery 1963, N 1, p. 6-7.

2. Завалишин Ф. С., Рубцов С.В. Обоснование параметров рабочих органов роторного рыхлителя. Сб. научн. тр. -Воронеж: СХИ, 1974, т.62, с. 16-21. 2. Zavalishin F. S., Rubtsov S. V. Justification of the parameters of the working bodies of the rotary cultivator. Sat scientific tr Voronezh: SHI, 1974, t. 62, p. 16-21.

3. Беляев В. И. Обоснование параметров движителя - рыхлителя. Мех. и электр. соц. сел. хоз-ва, 1979, N 3, с. 13-15. 3. Belyaev V. I. Justification of the parameters of the propulsor - ripper. Fur. and electric. social sat down. households, 1979, N 3, p. 13-15.

4. Беляев В.И., Сулимин И.П. Удельные энергозатраты движителя-рыхлителя. Мех. и электр. соц. сел. хоз-ва, 1981, N 3 с. 20-21. 4. Belyaev V.I., Sulimin I.P. The specific energy consumption of the mover-ripper. Fur. and electric. social sat down. households, 1981, N 3 p. 20-21.

5. Беляев В.И. Нагрузки, действующие на рабочий орган движителя-рыхлителя. Мех. и электр. сел. хоз-ва, 1984, N 5, с. 19-22. 5. Belyaev V.I. Loads acting on the working body of the mover-ripper. Fur. and electric. sat down. households, 1984, N 5, p. 19-22.

Claims

The working body of the rotary cultivator, including a wedge with one-sided sharpening and the occipital region formed by planes, characterized in that the planes in the area of the occipital region in section along the normal to the longitudinal axis of the working body form a triangular or trapezoid shape and go above and below this section into curved surfaces.