RU216735U1 - The working body of the cultivator - Google Patents

The working body of the cultivator Download PDF

Info

Publication number
RU216735U1
RU216735U1 RU2022129542U RU2022129542U RU216735U1 RU 216735 U1 RU216735 U1 RU 216735U1 RU 2022129542 U RU2022129542 U RU 2022129542U RU 2022129542 U RU2022129542 U RU 2022129542U RU 216735 U1 RU216735 U1 RU 216735U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
cultivator
working body
lever
frequency
Prior art date
Application number
RU2022129542U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Куклин
Анастасия Владимировна Куклина
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского"
Application granted granted Critical
Publication of RU216735U1 publication Critical patent/RU216735U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для сплошной и междурядной обработки почвы. Предлагаемый рабочий орган культиватора содержит раму, подпружиненную С-образную стойку с ударным механизмом и стрельчатой лапой, рычаг ударного механизма представляет собой упругую изогнутую пластину, жестко закрепленную верхним концом на С-образной стойке с возможностью регулирования положения по высоте, при этом соотношение массы ударника и коэффициента жесткости упругого рычага обеспечивает частоту собственных колебаний ударного механизма равной средней частоте вынужденных колебаний упругой С-образной стойки культиватора в процессе почвообработки. Результатом использования предлагаемой конструкции является повышение степени крошения почвы за счет использования ударного механизма, работающем в резонансном режиме. 1 ил.

Figure 00000007
The utility model relates to agricultural engineering, in particular to the working bodies of cultivators for continuous and inter-row tillage. The proposed working body of the cultivator contains a frame, a spring-loaded C-shaped column with a percussion mechanism and a lancet paw, the lever of the percussion mechanism is an elastic curved plate, its upper end is rigidly fixed on the C-shaped column with the possibility of adjusting the position in height, while the ratio of the mass of the drummer and the coefficient of rigidity of the elastic lever provides the frequency of natural oscillations of the impact mechanism equal to the average frequency of forced oscillations of the elastic C-shaped tine of the cultivator in the process of tillage. The result of using the proposed design is to increase the degree of crumbling of the soil through the use of an impact mechanism operating in a resonant mode. 1 ill.
Figure 00000007

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для сплошной и междурядной обработки почвы.The utility model relates to agricultural engineering, in particular to the working bodies of cultivators for continuous and inter-row tillage.

Известна конструкция рабочего органа противоэрозионного культиватора КПЭ-3,8, включающего в себя раму, упругую С-образную стойку и стрельчатую лапу [Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М: Агропромиздат, 1989]. В процессе работы культиватора, за счет переменного характера силы сопротивления почвы, возникают периодические колебательные движения упругой стойки и закрепленной на ней лапы, при этом происходит незначительное снижение величины тягового сопротивления и повышается качество обработки.Known design of the working body of the anti-erosion cultivator KPE-3.8, which includes a frame, an elastic C-shaped rack and a lancet paw [Karpenko A.N., Khalanskiy V.M. Agreecultural machines. Agreecultural equipment. - M: Agropromizdat, 1989]. During the operation of the cultivator, due to the variable nature of the soil resistance force, periodic oscillatory movements of the elastic rack and the paw fixed on it occur, while there is a slight decrease in the value of traction resistance and the quality of processing increases.

При этом низкая частота колебаний, а также невозможность регулирования жесткости упругой стойки ограничивает эффективность использования данного рабочего органа на различных по механическому составу и свойствах почвах, а повышение качественных показателей обработки почвы практически не происходит.At the same time, the low frequency of oscillations, as well as the impossibility of adjusting the rigidity of the elastic strut, limits the efficiency of using this working body on soils of various textures and properties, and there is practically no increase in the quality indicators of tillage.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному решению является рабочий орган культиватора [UA, патент на полезную модель №28178, А01В 33/00. Рабочий орган культиватора // Л.Ф. Бабицкий, В.И. Тарасенко, Ю.Ю. Кусенко. Заявлено 03.08.2007, опубликовано 26.11.2007], состоящий из рамы, С-образной стойки и стрельчатой лапы. На тыльной стороне стойки закреплен ударный механизм маятникового типа, верхняя часть которого шарнирно крепится к стойке с возможностью регулировки положения по высоте, а рабочую длину качающего рычага маятника можно изменять. Периодически повторяющиеся удары маятникового ударного механизма по упругой стойке обеспечивают возникновение вибрации культиваторной лапы, способствующей лучшему качеству обработки почвы и снижению тягового сопротивления рабочего органа.The closest in technical essence to the proposed solution is the working body of the cultivator [UA, utility model patent No. 28178, A01B 33/00. The working body of the cultivator // L.F. Babitsky, V.I. Tarasenko, Yu.Yu. Kusenko. Claimed 08/03/2007, published 11/26/2007], consisting of a frame, a C-shaped rack and a lancet paw. On the rear side of the rack, a pendulum-type impact mechanism is fixed, the upper part of which is pivotally attached to the rack with the possibility of adjusting the position in height, and the working length of the pendulum rocking arm can be changed. Periodically repeated strikes of the pendulum impact mechanism on the elastic stand provide the vibration of the cultivator paw, which contributes to a better quality of soil cultivation and a decrease in the traction resistance of the working body.

Недостатком конструкции является низкая частота соударений ударника со стойкой, обусловленная значительной величиной периода колебаний маятникового ударника, зависящего от длины рычага, и составляющая в среднем 1…3 Гц. В результате оказываемое ударное и вибрационное воздействие рабочего органа на почву не обладает достаточной интенсивностью для достижения ощутимого положительного эффекта.The disadvantage of the design is the low frequency of collisions of the striker with the rack, due to the significant value of the oscillation period of the pendulum striker, depending on the length of the lever, and averaging 1...3 Hz. As a result, the shock and vibration impact of the working body on the soil does not have sufficient intensity to achieve a tangible positive effect.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение тягового сопротивления и повышение степени крошения почвы за счет увеличения частоты ударного воздействия путем использования ударного механизма с рычагом, выполненным в виде упругой изогнутой пластины, при этом соотношение массы ударника и коэффициента жесткости упругого рычага обеспечивает частоту собственных колебаний ударного механизма равной средней частоте вынужденных колебаний упругой С-образной стойки культиватора в процессе почвообработки и может достигать 10…30 Гц.The technical result of the proposed utility model is to reduce traction resistance and increase the degree of crumbling of the soil by increasing the frequency of impact by using an impact mechanism with a lever made in the form of an elastic curved plate, while the ratio of the mass of the impactor and the stiffness coefficient of the elastic lever provides the natural frequency of the impact mechanism equal to the average frequency of forced oscillations of the elastic C-shaped tine of the cultivator during tillage and can reach 10...30 Hz.

Поставленная задача решается тем, что рабочий орган культиватора, содержащий раму, упругую С-образную стойку с ударным механизмом и стрельчатой лапой, отличающийся тем, что рычаг ударного механизма представляет собой упругую изогнутую пластину, жестко закрепленную верхним концом на С-образной стойке с возможностью регулирования положения по высоте, соотношение массы ударника и коэффициента жесткости упругого рычага m/с=0,000028-0,000248 кг⋅м/кН.The problem is solved by the fact that the working body of the cultivator, containing a frame, an elastic C-shaped column with a percussion mechanism and a lancet paw, characterized in that the lever of the percussion mechanism is an elastic curved plate, rigidly fixed with its upper end on the C-shaped column with the possibility of regulation position in height, the ratio of the mass of the striker and the coefficient of rigidity of the elastic lever m/s=0.000028-0.000248 kg⋅m/kN.

Устройство поясняется чертежом.The device is illustrated by a drawing.

Предлагаемый рабочий орган культиватора содержит раму, подпружиненную С-образную стойку с ударным механизмом и стрельчатой лапой, рычаг ударного механизма, который представляет собой упругую изогнутую пластину, жестко закрепленную верхним концом на С-образной стойке с возможностью регулирования положения по высоте, при этом использование ударника массой от 0,1 до 1,5 кг и упругого рычага с коэффициентом жесткости в пределах от 3,55 до 5,95 кН/м в соответствии с формулой

Figure 00000001
обеспечивает частоту собственных колебаний ударного механизма равной средней частоте вынужденных колебаний упругой С-образной стойки культиватора в процессе почвообработкиThe proposed working body of the cultivator contains a frame, a spring-loaded C-shaped column with an impact mechanism and a lancet paw, an impact mechanism lever, which is an elastic curved plate, rigidly fixed with its upper end on the C-shaped column with the possibility of adjusting the position in height, while using a drummer weighing from 0.1 to 1.5 kg and an elastic lever with a stiffness coefficient ranging from 3.55 to 5.95 kN/m in accordance with the formula
Figure 00000001
provides the frequency of natural oscillations of the impact mechanism equal to the average frequency of forced oscillations of the elastic C-shaped tine of the cultivator in the process of tillage

Рабочий орган культиватора (фиг. 1) содержит: раму 1, С-образную упругую стойку 2 со стрельчатой лапой 3 и ударный механизм, состоящий из упругого рычага 4 и ударника 5, закрепленный на стойке 2 при помощи хомута 6.The working body of the cultivator (Fig. 1) contains: a frame 1, a C-shaped elastic rack 2 with a lancet paw 3 and an impact mechanism consisting of an elastic lever 4 and a drummer 5, fixed on the rack 2 with a clamp 6.

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

В процессе работы, за счет периодически повторяющихся фаз деформации и скалывания почвы, упругая стойка 2 с рабочим органом 3 культиватора начинает совершать вынужденные колебания в продольной плоскости. При этом закрепленный на тыльной стороне колеблющейся упругой стойки 2 ударный механизм, состоящий из упругого рычага 4 и ударника 5, также начинает колебаться и периодически соударяться с упругой стойкой 2. Так как частота собственных колебаний ударного механизма совпадает с частотой вынужденных колебаний, то возникает резонансный режим работы и интенсивность ударного воздействия на стойку 2 с рабочим органом 3 повышается. Перед началом работы, в зависимости от почвенных условий и заданных режимов обработки почвы, проводится регулировка длины активной части упругого рычага 4 и установка ударника 5 требуемой массы.In the course of work, due to periodically repeating phases of deformation and chipping of the soil, the elastic strut 2 with the working body 3 of the cultivator begins to make forced oscillations in the longitudinal plane. At the same time, the shock mechanism, fixed on the back side of the oscillating elastic rack 2, consisting of the elastic lever 4 and the striker 5, also begins to oscillate and periodically collide with the elastic rack 2. Since the natural frequency of the shock mechanism coincides with the frequency of forced oscillations, a resonant mode occurs work and the intensity of impact on the rack 2 with the working body 3 increases. Before starting work, depending on the soil conditions and the specified modes of tillage, the length of the active part of the elastic lever 4 is adjusted and the striker 5 of the required mass is installed.

Пример.Example.

Частота nс вынужденных колебаний упругой стойки культиватора:Frequency n s of forced vibrations of the cultivator's elastic strut:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Vp - скорость движения рабочего органа;where V p is the speed of movement of the working body;

Figure 00000003
- длина участка скалывания почвы.
Figure 00000003
- the length of the soil chipping area.

По теории профессора B.C. Жегалова длина скалываемого впереди лапы участка

Figure 00000004
определяется следующим образом:According to the theory of Professor BC Zhegalov, the length of the section cut off in front of the paw
Figure 00000004
is defined as follows:

Figure 00000005
Figure 00000005

где h - глубина обработки, м;where h is the depth of processing, m;

α - угол вхождения лапы в почву, α=25°;α - angle of paw entry into the soil, α=25°;

ϕK - угол трения, ϕK=45°.ϕ K - angle of friction, ϕ K =45°.

После подстановки формулы (2) в формулу (1) получим:After substituting formula (2) into formula (1), we obtain:

Figure 00000006
Figure 00000006

Расчеты, произведенные по формуле (3) показывают, что для рабочей скорости 6 км/ч, при глубине обработки 6 см, угле вхождения лапы в почву 25° и угле трения 45° частота вынужденных колебаний составит 10,1 Гц. Такой частотой свободных колебаний обладает ударный механизм имеющий ударник массой 1,4 кг и жесткость упругого рычага 5,6 кН/м.Calculations made according to formula (3) show that for a working speed of 6 km/h, with a working depth of 6 cm, an angle of entry of the paw into the soil of 25° and a friction angle of 45°, the frequency of forced oscillations will be 10.1 Hz. Such a frequency of free vibrations is possessed by an impact mechanism having a striker with a mass of 1.4 kg and a rigidity of the elastic lever of 5.6 kN/m.

Таким образом, результатом использования предлагаемой конструкции является снижение тягового сопротивления рабочего органа и повышение степени крошения почвы за счет использования ударного механизма, работающем в резонансном режиме.Thus, the result of using the proposed design is to reduce the traction resistance of the working body and increase the degree of crumbling of the soil through the use of an impact mechanism operating in a resonant mode.

Claims (1)

Рабочий орган культиватора, содержащий раму, упругую С-образную стойку с ударным механизмом и стрельчатой лапой, отличающийся тем, что рычаг ударного механизма представляет собой упругую изогнутую пластину, жестко закрепленную верхним концом на С-образной стойке с возможностью регулирования положения по высоте, соотношение массы ударника и коэффициента жесткости упругого рычага m/с=0,000028 - 0,000248 кг⋅м/кН.The working body of the cultivator, containing a frame, an elastic C-shaped column with a percussion mechanism and a lancet paw, characterized in that the lever of the percussion mechanism is an elastic curved plate, rigidly fixed with its upper end on the C-shaped column with the possibility of adjusting the position in height, mass ratio impactor and coefficient of rigidity of the elastic lever m/s=0.000028 - 0.000248 kg⋅m/kN.
RU2022129542U 2022-11-14 The working body of the cultivator RU216735U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU216735U1 true RU216735U1 (en) 2023-02-27

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007187A (en) * 1989-08-07 1991-04-16 Lloyd Mervin R J Snow plow arrangement for moisture retention in a field
RU179172U1 (en) * 2017-09-27 2018-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" The working body of the cultivator
RU185583U1 (en) * 2017-12-28 2018-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Tillage working body
RU2674576C1 (en) * 2017-08-10 2018-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Cultivator working tool
RU187476U1 (en) * 2018-10-18 2019-03-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Tillage working body

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007187A (en) * 1989-08-07 1991-04-16 Lloyd Mervin R J Snow plow arrangement for moisture retention in a field
RU2674576C1 (en) * 2017-08-10 2018-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Cultivator working tool
RU179172U1 (en) * 2017-09-27 2018-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" The working body of the cultivator
RU185583U1 (en) * 2017-12-28 2018-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Tillage working body
RU187476U1 (en) * 2018-10-18 2019-03-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Tillage working body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU216735U1 (en) The working body of the cultivator
UA28178U (en) Working element of cultivator
RU2674576C1 (en) Cultivator working tool
Kazakov et al. On the development of combined tillage working bodies-mechanisms
RU179172U1 (en) The working body of the cultivator
RU187305U1 (en) Tillage working body
RU185591U1 (en) The working body of the tillage implement
RU156090U1 (en) ELASTIC CULTIVATOR
RU184962U1 (en) The working body of the cultivator
RU187476U1 (en) Tillage working body
RU2757032C1 (en) Working body of cultivator
RU78626U1 (en) SOIL PROCESSING WORKING BODY
RU202492U1 (en) Universal cultivator for seedbed preparation
RU143492U1 (en) DEEP RIPPER WORKING BODY
RU204796U1 (en) WORKING BODY OF STUD CULTIVATOR
RU173263U1 (en) Tillage implement
RU218965U1 (en) The working body of the soil-cultivating tool
RU215219U1 (en) Vibroimpact cultivator section
RU192095U1 (en) Reversible plow with vibrating housings
RU2605337C1 (en) Cultivator working tool
RU185583U1 (en) Tillage working body
RU228989U1 (en) WORKING BODY OF THE CULTIVATOR
Auezov et al. Theoretical justification of the harrow with the active teeth
RU186977U1 (en) Tillage working body
RU221356U1 (en) Cultivator working body