RU2309573C2 - Rotary working tool for mower - Google Patents
Rotary working tool for mower Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309573C2 RU2309573C2 RU2005141693/11A RU2005141693A RU2309573C2 RU 2309573 C2 RU2309573 C2 RU 2309573C2 RU 2005141693/11 A RU2005141693/11 A RU 2005141693/11A RU 2005141693 A RU2005141693 A RU 2005141693A RU 2309573 C2 RU2309573 C2 RU 2309573C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- mower
- rotation
- cutting
- rotary working
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Harvester Elements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в ротационных косилках, применяемых для скашивания естественных и сеяных трав.The invention relates to agricultural machinery and can be used in rotary mowers used for mowing natural and seeded grasses.
Известны бесподпорные ротационно-дисковые рабочие органы косилок, включающие вертикальный приводной вал и диск с шарнирно установленными ножами (Н.И.Кленин, В.А.Сакун. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. М.: Колос, 1994, с.335-336).Known non-supportive rotary-disk working bodies of mowers, including a vertical drive shaft and a disk with articulated knives (N.I. Klenin, V.A. Sakun. Agricultural and reclamation machines. M .: Kolos, 1994, p.335-336) .
Известна ротационная косилка КРН-2,1 (Косилка ротационная КРН-2,1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации (ТО). Люберецкое производственное объединение "Завод имени Ухтомского". - М., 1985), а также косилка ротационная навесная КРН - 2,1 А, изготовляемая ЗАО "Люберецкий завод сельскохозяйственного машиностроения" (Косилка ротационная навесная КРН-2,1 А. Инструкция по эксплуатации. М., 2001). Рабочий орган этой косилки включает закрепленный на вертикальном валу диск с двумя шарнирно установленными пластинчатыми ножами.Known rotary mower KPH-2.1 (Mower rotary KPH-2.1. Technical description and instruction manual (TO). Lyubertsy production association "Plant named after Ukhtomsky. - M., 1985), as well as a mower rotary mounted KRN - 2.1 A manufactured by JSC "Lyubertsy Agricultural Engineering Plant" (Mounted rotary mower KRN-2.1 A. Operating Instructions. M., 2001). The working body of this mower includes a disc mounted on a vertical shaft with two pivotally mounted blade knives.
Бесподпорное резание стеблей осуществляется пластинчатыми ножами, установленными на попарно вращающихся со скоростью 65 м/с навстречу друг другу роторах, а скошенная трава подхватывается ножами и выносится из зоны резания.Non-supportive cutting of stems is carried out by plate knives mounted on rotors in pairs rotating at a speed of 65 m / s, and the mowed grass is picked up by knives and carried out of the cutting zone.
Недостатками указанных рабочих органов являются:The disadvantages of these working bodies are:
- очень большие удельные энергозатраты (превышавшие в 15-20 раз энергозатраты при ручном скашивании);- very large specific energy costs (exceeding 15-20 times the energy consumption with manual mowing);
- излишнее измельчение стеблей, приводящее к потерям до 10% урожая скашиваемых трав;- excessive grinding of stems, leading to losses of up to 10% of the crop of mowed herbs;
- интенсивное и неравномерное по длине затупление и изнашивание режущих кромок ножей, требующее частой, через 2-4 часа работы косилки, заточки или замены ножей, обусловленное высокой нагрузкой, приходящейся на единицу длины режущей кромки кожей, так как скашивание травы одним ротором осуществляется лезвиями ножей суммарной длиной 10-12 см при ширине захвата 50 см, а неравномерный износ не позволяет обеспечить самозатачивание;- intensive and uneven along the length of the blunting and wear of the cutting edges of the knives, requiring frequent, after 2-4 hours of operation of the mower, sharpening or replacing the knives, due to the high load per unit length of the cutting edge of the skin, since mowing the grass with one rotor is carried out by knife blades with a total length of 10-12 cm with a working width of 50 cm, and uneven wear does not allow for self-sharpening;
- удаление скошенной травы вращающимися в горизонтальной плоскости роторами отзывается недостаточно эффективным при густом и высоком травостое, вследствие чего скошенная масса подвергается дополнительному измельчению, что приводит к повышению энергозатрат и потери урожая;- the removal of mowed grass by rotating in a horizontal plane rotors is not effective enough for dense and high grass, as a result of which the mowed mass is subjected to additional grinding, which leads to increased energy consumption and yield loss;
- ротационный рабочий орган с ножами обладает повышенной опасностью и требует специальных мер безопасности: ограждение кабины трактора, удаление людей на расстояние не менее 50 м от работающей косилки, а при наклоне режущего аппарата к горизонту до 7° - не менее 90-100 м.- a rotating working body with knives has increased danger and requires special safety measures: fencing the tractor cab, removing people to a distance of at least 50 m from the working mower, and when the cutting apparatus is tilted to a horizon of 7 °, not less than 90-100 m.
Известен также наиболее близкий по цели к заявляемому изобретению ротационный режущий аппарат для обеспечения оптимального процесса резания и снижения энергоемкости (А.С. СССР №1644778 опубликовано 30.04.91, Бюл. №16).Also known is the rotary cutting apparatus closest in purpose to the claimed invention to ensure an optimal cutting process and reduce energy consumption (AS USSR No. 1644778 published April 30, 91, Bull. No. 16).
Рабочий орган включает вертикальный вал и закрепленные на его нижнем конце вращающиеся в горизонтальной плоскости гибкие режущие элементы-ножи в виде отдельных пластин-сегментов переменной высоты с переменной по длине жесткостью. Величина жесткости и закономерность ее изменения устанавливается из условия соблюдения идентичности режимов скользящего резания предложенного рабочего органа и ручной косы.The working body includes a vertical shaft and flexible cutting elements-knives fixed on its lower end, rotating in the horizontal plane in the form of separate plates-segments of variable height with variable stiffness along the length. The value of rigidity and the regularity of its change is established from the conditions of observing the identity of the sliding cutting modes of the proposed working body and the manual braid.
Основным недостатком этого рабочего органа является невозможность воспроизведения условий скользящего резания ручной косой при одновременном вращении криволинейных ножей и поступательном движении ротора. Скользящее резание ручной косой характеризуется соотношением между тангенциальным перемещением лезвия SТ (длина лезвия) и нормальным его перемещением SH, равным SТ/SН=6, а также соотношением соответствующих скоростей VТ/VН=10. Для выполнения первого условия (SТ/SН=6) применительно к вращающемуся с постоянной угловой скоростью криволинейному лезвию с одновременным поступательным движением центра его вращения (движение косилки) необходимо, чтобы перемещение контактирующей с травостоем передней кромки лезвия в перпендикулярном по отношению к поступательному движению направлении (эквивалентная длина лезвия) равнялось шестикратной величине поступательного перемещения косилки. Это возможно для точек лезвия с радиусом вращения R, равным величине поступательного перемещения косилки, при условии, что их окружное перемещение будет равно 6R, что составляет 0,955 длины окружности радиусом R, т.е. практически соответствует одному обороту каждой точки лезвия. Очевидно, что для криволинейных лезвий в виде спиралей это условие невыполнимо, так как все точки их имеют разные радиусы вращения и, соответственно, разные окружные скорости, а длина развертки всякой вписанной в окружность спирали с центральным углом между наименьшим и наибольшим радиусами ее точек, равным 2π, существенно меньше длины окружности. Длина спирали, вписанной в окружность радиусом R, равны наибольшему радиусу спирали, будет равна длине этой окружности только при условии, что центральный угол между ее наименьшим и наибольшим радиусами превышает 2π, т.е. конец спирали должен перекрывать ее начальный участок, и для этого участка контакт режущей кромки с травостоем невозможен.The main disadvantage of this working body is the impossibility of reproducing the conditions of a sliding cutting with a manual oblique while rotating curved knives and translational movement of the rotor. Manual slanting cutting is characterized by the ratio between the tangential movement of the blade S T (blade length) and its normal movement S H equal to S T / S H = 6, as well as the ratio of the corresponding speeds V T / V H = 10. To fulfill the first condition (S Т / S Н = 6) as applied to a curvilinear blade rotating at a constant angular velocity with the simultaneous translational movement of its rotation center (mower motion), it is necessary that the front edge of the blade in contact with the grass move in a direction perpendicular to the translational motion direction (equivalent blade length) was six times the translational movement of the mower. This is possible for blade points with a radius of rotation R equal to the value of the translational movement of the mower, provided that their circumferential movement is equal to 6R, which is 0.955 of the circumference of a radius of R, i.e. almost corresponds to one revolution of each point of the blade. Obviously, for curved blades in the form of spirals, this condition is not feasible, since all of their points have different radii of rotation and, accordingly, different peripheral speeds, and the scan length of any spiral inscribed in a circle with a central angle between the smallest and largest radii of its points equal to 2π, significantly less than the circumference. The length of the spiral inscribed in a circle of radius R is equal to the largest radius of the spiral, will be equal to the length of this circle only if the central angle between its smallest and largest radii exceeds 2π, i.e. the end of the spiral should overlap its initial section, and for this section the contact of the cutting edge with the grass stand is impossible.
Условие соблюдения второго соотношения (VТ/VН=10) определяется из равенства:The condition for compliance with the second ratio (V T / V H = 10) is determined from the equality:
2πRω=10R,2πRω = 10R,
откуда необходимое число оборотов лезвия при поступательной скорости VН=10R м/с должно быть:whence the required number of revolutions of the blade at a translational speed of V N = 10R m / s should be:
ω=10R/2πR=1,59.ω = 10R / 2πR = 1.59.
Таким образом, при установке на роторе более одного ножа в процессе резания будут участвовать только их концы, и работа криволинейных ножей будет аналогична работе прямых ножей известных косилок с повторным резанием стеблей, интенсивным изнашиванием концов ножей и другими отмеченными выше недостатками. Другим существенным недостатком рассматриваемого рабочего органа является чрезвычайная сложность конструкции.Thus, if more than one knife is installed on the rotor, only their ends will participate in the cutting process, and the work of curved knives will be similar to the work of straight knives of known mowers with repeated cutting of stems, intensive wear of the ends of the knives and other disadvantages noted above. Another significant drawback of the considered working body is the extreme complexity of the design.
Задачей изобретения является снижение удельных энергозатрат на скашивание, сокращение потерь урожая и уменьшение затрат времени на обслуживание режущих инструментов элементов косилки, а также обеспечение качественного среза.The objective of the invention is to reduce specific energy consumption for mowing, reducing crop losses and reducing the time spent on maintenance of cutting tools of mower elements, as well as ensuring a high-quality cut.
Решение указанной задачи достигается тем, что предлагаемый ротационный рабочий орган косилки, включающий ротор, выполненный в виде пустотелого усеченного конуса с кольцевым фланцем на нижнем основании, с шлицевой ступицей у верхнего основания и расположенными на поверхности ротора двумя наклонными криволинейными пластинами, установленными под острым углом относительно направления и плоскости вращения, а также режущий элемент, выполненный в виде плоского кольцевого диска с заостренной наружной кромкой, установленного соосно с ротором и закрепленного на его фланце, согласно изобретению при вращении в горизонтальной плоскости с одновременным поступательным движением обеспечивает оптимальный в энергетическом отношении режим скользящего резания, постоянный контакт режущей кромки с травостоем, исключающий повторное резание стеблей, а также эффективное удаление скошенной массы из зоны резания с поднятием ее над ротором вращающимися наклонными пластинами. Сокращение затрат времени на обслуживание и замену режущих элементов достигается снижением интенсивности изнашивания лезвия в процессе работы за счет увеличения отношения длины его режущей кромки к ширине захвата скашиваемого травостоя до 3,5, что в 15 раз больше такого отношения у известной косилки КРН-2,1, а также тем, что благодаря равномерному износу предлагаемого режущего элемента он может быть выполнен самозатачивающимся и сохранять в процессе работы заданный оптимальный угол заточки.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed rotary working body of the mower, including the rotor, made in the form of a hollow truncated cone with an annular flange on the lower base, with a spline hub at the upper base and two inclined curved plates located on the rotor surface mounted at an acute angle relative to directions and planes of rotation, as well as a cutting element made in the form of a flat annular disk with a pointed outer edge mounted coaxially with the rotor m and mounted on its flange, according to the invention, when rotated in a horizontal plane with simultaneous translational motion, it provides an energy-optimal sliding cutting mode, constant contact of the cutting edge with the grass stand, eliminating re-cutting of the stems, as well as effective removal of the beveled mass from the cutting zone with raising it above the rotor by rotating inclined plates. Reducing the time spent on servicing and replacing cutting elements is achieved by reducing the wear rate of the blade during operation by increasing the ratio of the length of its cutting edge to the working width of the mowing grass stand to 3.5, which is 15 times more than that of the known KRN-2.1 mower , and also due to the fact that due to the uniform wear of the proposed cutting element, it can be self-sharpening and maintain the specified optimal sharpening angle during operation.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид ротационного рабочего органа косилки, на фиг.2 - разрез, вид сбоку, на фиг.3 - вид сверху.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the rotary working body of the mower, Fig.2 is a section, side view, Fig.3 is a top view.
Рабочий орган содержит ротор 1 в виде пустотелого конуса с фланцем 2 и шлицевой ступицей 3; режущий элемент 4 в виде плоского кольца с заостренной наружной кромкой, закрепленного на фланце 2 ротора винтами 5; две пластины криволинейной формы 6, установленные на поверхности ротора наклонно, под острым углом по отношению к направлению и плоскости вращения ротора, при этом внешние кромки пластин имеют переменный радиус, убывающий в противоположном вращению направлении от начального ρ0, равного:The working body contains a
ρ0=R-Δ,ρ 0 = R-Δ,
где R - радиус режущей кромки лезвия;where R is the radius of the cutting edge of the blade;
Δ - зазор (расстояние от режущей кромки до начала пластины 6), Δ≈40-60 мм;Δ is the gap (distance from the cutting edge to the beginning of the insert 6), Δ≈40-60 mm;
до конечного ρк, равногоto a finite ρ k equal to
ρк=ρ0-S0,5,ρ k = ρ 0 -S 0.5 ,
где S0,5 - величина поступательного перемещения ротора за 0,5 оборота ротора, определяемая в зависимости от принятого отношения VТ/VН (при VТ/VН=10, S0,5=0,31R).where S 0,5 - the value of the translational movement of the rotor for 0.5 rotor rotation, determined depending on the adopted ratio V T / V N (at V T / V N = 10, S 0.5 = 0.31R).
Ротационный рабочий орган косилки работает следующим образом.The rotary working body of the mower operates as follows.
При вращении установленного на приводном валу ротора и одновременном поступательном движении косилки режущий элемент осуществляет бзсподпорное скользящее резание стеблей при непрерывном контакте с травостоем, а вращающиеся вместе с ротором установленные на его поверхности наклонные пластины захватывают срезанную траву и удаляют ее из зоны резания, поднимая над ротором.During rotation of the rotor mounted on the drive shaft and simultaneous translational movement of the mower, the cutting element performs non-supportive sliding cutting of the stems during continuous contact with the grass stand, and the inclined plates mounted on its surface rotate along with the rotor and capture the cut grass and remove it from the cutting zone, lifting it above the rotor.
Такой способ удаления скошенной травы обладает очевидным преимуществом по сравнению с принятым в известных ротационных косилках разбрасыванием травы ножами в горизонтальной плоскости, т.к. трава не подвергается повторному резанию и не препятствует движению косилки.This method of removing mowed grass has an obvious advantage over that used in conventional rotary mowers by spreading the grass with knives in a horizontal plane, because the grass is not subjected to repeated cutting and does not interfere with the movement of the mower.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141693/11A RU2309573C2 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Rotary working tool for mower |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141693/11A RU2309573C2 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Rotary working tool for mower |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005141693A RU2005141693A (en) | 2007-07-10 |
RU2309573C2 true RU2309573C2 (en) | 2007-11-10 |
Family
ID=38316437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005141693/11A RU2309573C2 (en) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | Rotary working tool for mower |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309573C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558393C1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-08-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук | Rotary mower with device for intensifying grass wilting |
RU2564393C1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-09-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук | Rotary mower with fluffer |
RU2617338C2 (en) * | 2015-07-08 | 2017-04-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса" | Rotary cutter with aerator |
-
2005
- 2005-12-29 RU RU2005141693/11A patent/RU2309573C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558393C1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-08-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук | Rotary mower with device for intensifying grass wilting |
RU2564393C1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-09-27 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса Российской академии сельскохозяйственных наук | Rotary mower with fluffer |
RU2617338C2 (en) * | 2015-07-08 | 2017-04-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В.Р. Вильямса" | Rotary cutter with aerator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005141693A (en) | 2007-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3993143A (en) | Turf reconditioning apparatus and method | |
US3243944A (en) | Rotary lawn mower cutting apparatus | |
US6955110B1 (en) | Apparatus and method for cutting soft materials, especially meat | |
RU2309573C2 (en) | Rotary working tool for mower | |
CN201119277Y (en) | Corps root stubble pulverizing blade and corps root stubble pulverizing apparatus | |
US20140182256A1 (en) | Device for mowing | |
US20020066263A1 (en) | Disc and knife cutter assembly for mowing | |
CN206760078U (en) | A kind of Novel disc hay mover cutter device | |
RU55535U1 (en) | MOWER ROTARY | |
CN106993433A (en) | A kind of Novel disc hay mover cutter device | |
CN105108236B (en) | The online crown passivation system of bands for band | |
US20050252184A1 (en) | Reel | |
CN215454143U (en) | Blade type caragana microphylla stubble leveling machine | |
RU165248U1 (en) | DEVICE FOR CROWNING RECLINING CHANNELS | |
CN104186101A (en) | Lawn mower for bidirectional rotary shearing and automatic blade protection | |
US20050120698A1 (en) | Apparatus and method of cutting and slicing vegetation | |
RU2299535C1 (en) | Rotary tillage tool | |
RU46900U1 (en) | ROTARY CUTTING MACHINE | |
US876637A (en) | Mower. | |
RU2214083C2 (en) | Harvester | |
RU2168881C1 (en) | Apparatus for removing noncommercial parts of licorice roots | |
CN2314909Y (en) | Centrifugal vegetable cutter | |
JP3181532U (en) | Nori picking device for easy blade grinding | |
CN220422480U (en) | Mowing equipment with debris collecting function | |
RU2239976C2 (en) | Mower for harvesting of grass for hay |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081230 |