RU2138144C1

RU2138144C1 - Rotary tiller

Info

Publication number: RU2138144C1
Application number: RU98106260A
Authority: RU
Inventors: Л.Г. Наумов; Ю.И. Матяшин; Ю.В. Якимов; Н.Ю. Матяшин
Original assignee: Казанская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 1999-09-27

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, surface soil cultivation. SUBSTANCE: rotary tiller is made in the form of spiral and provided with two self-vibrating devices. Unbalance of one vibrating device is rotating in horizontal plane and unbalance of other vibrating device is rotating in vertical plane to obtain harmonics from total value of vibrations. Spiral is fixed on hubs mounted on frame. Teeth are secured in spiral coils. Vibration amplitude and frequency are adjusted in accordance with soil characteristics. Value of perturbing force acting upon system is calculated from expression: F= mrw², where m is unbalance weight; r is radius of unbalance unit relative to its axis of revolution; w is angular speed. EFFECT: improved quality of tilled soil and reduced power consumption. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям с ротационными рабочими органами. The invention relates to agricultural machinery, in particular to tillage implements with rotary working bodies.

По основному авторскому свидетельству N 1572430 известен ротационный рабочий орган для предпосевной подготовки почвы, который содержит раму, где размещен вибратор содержащий шестерни привода соединенные со ступицами зубного спирального барабана. При перемещении по полю спираль с зубьями приводит во вращение дебаланс вибратора, который создает вибрацию рамы и спирали. Однако такое размещение вибратора позволяет создавать только продольную круговую вибрацию в вертикальной плоскости. Кроме того, наличие одноплоскостного вибратора не позволяет зубьям спирали производить выравнивание поверхности поля по ширине захвата орудия, а также полную очистку зубьев при выходе из почвенного пласта. According to the main copyright certificate N 1572430, a rotary working body for presowing soil preparation is known, which contains a frame where a vibrator containing drive gears connected to the hubs of the dental spiral drum is placed. When moving along the field, a spiral with teeth causes the unbalance of the vibrator to rotate, which creates vibration of the frame and spiral. However, this arrangement of the vibrator allows you to create only longitudinal circular vibration in a vertical plane. In addition, the presence of a single-plane vibrator does not allow the teeth of the spiral to align the surface of the field with the width of the implement, as well as complete cleaning of the teeth when leaving the soil formation.

Цель изобретения - обеспечение более качественного рыхления почвы, самоочистки рабочих органов в процессе работы и снижения энергозатрат. The purpose of the invention is the provision of better cultivation of the soil, self-cleaning of the working bodies in the process and reduce energy consumption.

Поставленная цель достигается тем, что ротационный рабочий орган снабжен цилиндрическим и коническим автовибраторами, у одного из которых дебаланс вращается в горизонтальной, а у другого в вертикальной плоскостях вращения, что позволяет получить гармоники от колебаний суммарной величины, а это в конечном счете приведет к снижению энергозатрат за счет уменьшения коэффициента трения зубьев о почву и предотвращению их залипания, к повышению качества крошения комков. This goal is achieved by the fact that the rotary working body is equipped with cylindrical and conical auto-vibrators, one of which unbalance rotates in the horizontal and the other in the vertical planes of rotation, which allows you to get harmonics from fluctuations in the total value, and this ultimately leads to a reduction in energy consumption by reducing the coefficient of friction of the teeth on the soil and preventing their sticking, to improve the quality of crumbling lumps.

На чертеже изображен ротационный рабочий орган. The drawing shows a rotary working body.

Рабочий орган состоит из спирали 1, на витках которой под углом 90^o закреплены зубья 2, к основаниям спирали прикреплены ступицы 3, на одной из них закреплено ведущее колесо 4, входящее в зацепление с ведомой шестерней 5 автовибратора 6. Автовибратор 6 смонтирован на раме 7 и имеет дебаланс 8, вращающийся в вертикальной плоскости. С другой стороны спирали на ступице 3 смонтировано коническое колесо 9, входящее в зацепление с шестерней 10 автовибратора 11, имеющего дебаланс 12 и смонтированного на раме 7. Дебаланс 12 вращается в горизонтальной плоскости.The working body consists of a spiral 1, on the turns of which teeth 2 are fixed at an angle of 90 ^° , hubs 3 are attached to the bases of the spiral, a drive wheel 4 is fixed on one of them, which engages with the driven gear 5 of the auto-vibrator 6. The auto-vibrator 6 is mounted on the frame 7 and has an unbalance 8, rotating in a vertical plane. On the other side of the spiral on the hub 3, a conical wheel 9 is mounted, which engages with the gear 10 of the auto-vibrator 11, having an unbalance 12 and mounted on the frame 7. The unbalance 12 rotates in a horizontal plane.

Частота колебаний на автовибраторах 6 и 11 изменяется за счет сменных шестерен и поступательной скорости орудия, а амплитуда колебаний - за счет изменения радиусов установки дебалансов 8 и 12 относительно осей их вращения. Величина возмущающей силы воздействующей на систему определяется из выражения F = mrω², где r - радиус установки дебаланса относительно оси его вращения; m - масса дебаланса; ω - угловая скорость.The oscillation frequency on the auto-vibrators 6 and 11 changes due to interchangeable gears and the translational speed of the gun, and the amplitude of the oscillations due to a change in the installation radii of the unbalances 8 and 12 relative to their rotation axes. The magnitude of the perturbing force acting on the system is determined from the expression F = mrω ² , where r is the radius of the unbalance setting relative to its rotation axis; m is the mass of unbalance; ω is the angular velocity.

При этом передаточное отношение шестерен вибратора выбирается в пределах 2 - 3. In this case, the gear ratio of the vibrator gears is selected within 2 - 3.

Ротационный рабочий орган работает следующим образом. Rotational working body operates as follows.

Перекатываясь по поверхности почвы спираль 1 с зубьями 2 приводит во вращение дебалансы 8 и 12 автовибраторов 6 и 11, которые создают импульсную вибрацию рамы 7 и спиральных витков с зубьями 2, приводит во ращение дебалансы 8 и 12 автовибраторов 6 и 11, которые создают импульсную вибрацию рамы 7 и спиральных витков с зубьями 2. Rolling along the soil surface, a spiral 1 with teeth 2 rotates the unbalances of 8 and 12 auto-vibrators 6 and 11, which create impulse vibration of the frame 7 and spiral turns with teeth 2, rotates the unbalance 8 and 12 of auto-vibrators 6 and 11, which create impulse vibration frames 7 and spiral turns with teeth 2.

Сложение вибраций с разной частотой и амплитудой приводит к получению полигармонических (бигармонических) колебаний, которые эффективнее гармонических колебаний и будет способствовать лучшему заглублению зубьев в почву и увеличению зоны воздействия их в верхнем слое, улучшает их очистку и приводит к снижению энергозатрат. The addition of vibrations with different frequencies and amplitudes results in polyharmonic (biharmonic) vibrations that are more efficient than harmonic vibrations and will contribute to better penetration of teeth into the soil and increase of their impact zone in the upper layer, improves their cleaning and reduces energy costs.

Экономический эффект от использования изобретения: энергозатраты снижаются на 25 - 30%; трудозатраты - на 15 - 20%; расход топливосмазочных материалов снижается на 20 - 30%. The economic effect of using the invention: energy costs are reduced by 25 - 30%; labor costs - by 15 - 20%; fuel and lubricant consumption is reduced by 20 - 30%.

Источники информации, принятые во внимание
Авторское свидетельство СССР N 1572430, 1990.Sources of information taken into account
USSR author's certificate N 1572430, 1990.

Claims

1. A rotary working body comprising hubs mounted on a frame with a spiral fixed to them, on the turns of which teeth are located, characterized in that the rotary working body is equipped with cylindrical and conical auto-vibrators, one of which creates an i-pulse vibration in the horizontal and the other in the vertical plane with different frequencies and amplitudes in a spiral with teeth.

2. The rotary working body according to claim 1, characterized in that the magnitude of the disturbing force (momentum) on the system is determined from the expression F = mrω ² , where m is the mass of the unbalance, r is the radius of the installation of the unbalance relative to the axis of rotation, ω is the angular velocity , and the magnitude of the amplitude and frequency of the vibrations are adjusted taking into account the properties of the cultivated soil by changing the mass and radius of the unbalance setting and the speed of translational movement; the gear ratio of the auto-vibrator gears is selected within 2 - 3.