RU2362286C2

RU2362286C2 - Working element for deep tiller

Info

Publication number: RU2362286C2
Application number: RU2007108821/12A
Authority: RU
Inventors: Иван Борисович Борисенко (RU); Иван Борисович Борисенко; Павел Иванович Борисенко (RU); Павел Иванович Борисенко; Валентина Ивановна Павленко (RU); Валентина Ивановна Павленко; Виктор Иванович Пындак (RU); Виктор Иванович Пындак; Дмитрий Сергеевич Кутузов (RU); Дмитрий Сергеевич Кутузов; Михаил Валентинович Елфимов (RU); Михаил Валентинович Елфимов; Вячеслав Петрович Арзамасцев (RU); Вячеслав Петрович Арзамасцев
Original assignee: ГНУ Нижне-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства; ОАО "Еланьферммаш"
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2009-07-27
Also published as: RU2007108821A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: working element has a post with an arm welded on it, to which is attached a parting tool with a cutting plane. At the middle of the parting tool there are lateral cavities which form unloading windows and an extra cutting plane, joined by a divider. The divider has an alternating peak angle, which increases from the beginning of the unloading windows and passes in to the cutting plane.

EFFECT: improved quality of tillage with minimal operating power consumption.

2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам орудий для основной обработки почвы.The invention relates to agricultural machinery, in particular to the working bodies of tools for basic tillage.

Известен рабочий орган чизельного плуга ПЧК-4,5, содержащий стойку и башмак с установленным на нем долотом (Сельскохозяйственная техника, каталог, том 1, НИИИТЭИИТО Информагротех, М., 1991, стр.142).The working body of the chisel plow ПЧК-4,5 is known, containing a rack and a shoe with a chisel installed on it (Agricultural machinery, catalog, volume 1, NIIITEIIITO Informationgrotech, M., 1991, p.142).

Недостатком данного рабочего органа плуга является недостаточное крошение тяжелой почвы по механическому составу при малой влажности.The disadvantage of this working body of the plow is the insufficient crumbling of heavy soil in terms of mechanical composition at low humidity.

Известен также рабочий орган рыхлителя, включающий стойку, шарнирно соединенный с ней пластинчатыми кронштейнами подрезающий нож и приводную тягу, шарнирно соединенную с подрезающим ножом, а другим концом - с вибратором (А.С. SU №1641209, М. КЛ. (5) А01В 35/28, 13/08. Рабочий орган рыхлителя /В.А.Болбышко, А.А.Беляев. Заявлено 13.12.1988.// Бюллетень. Открытия. Изобретения. - 1991. №14).Also known is the working body of the cultivator, including a stand, a cutting knife and a drive rod pivotally connected to it by plate brackets, pivotally connected to a cutting knife, and the other end to a vibrator (A.S. SU No. 1641209, M. KL. (5) A01B 35/28, 13/08. Working body of the cultivator / V.A. Bolbyshko, A. A. Belyaev. Declared December 13, 1988. // Bulletin. Discoveries. Inventions. - 1991. No. 14).

Техническим недостатком данного рабочего органа плуга является сложность изготовления подвижных узлов, надежно работающих в почве.The technical drawback of this working body of the plow is the complexity of manufacturing movable units that work reliably in the soil.

Наиболее близким устройством к заявляемому объекту того же назначения по совокупности признаков является стойка с приваренным кронштейном, к которому прикреплено долото с режущей плоскостью, при этом на верхней поверхности долота закреплены поперечные перегородки, определяющие переменное сопротивление движению, вызывающее колебательные процессы почвы (А.С. SU 1192650, М. КЛ (4) А01В 35/26. Глубокорыхлитель /Е.А.Богатов, А.М.Танклевский, А.С.Барчук и др. Заявлено 21.06.1984.// Бюллетень. Открытия. Изобретения. - 1985. №43, прототип).The closest device to the claimed object of the same purpose for all the features is a stand with a welded bracket to which a bit with a cutting plane is attached, while on the upper surface of the bit transverse partitions are fixed, which determine the variable resistance to movement, causing oscillatory processes of the soil (A.S. SU 1192650, M. КЛ (4) АВВ 35/26. Subsoiler / E.A. Bogatov, A.M. Tanklevsky, A.S. Barchuk and others. Claimed 06.21.1984.// Bulletin. Discoveries. Inventions. - 1985. No. 43, prototype).

К причине, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится снижение качества рыхления при увеличении влажности почвы (залипание источников колебаний).The reason that impedes the achievement of the required technical result when using the known device adopted for the prototype is a decrease in the quality of cultivation with increasing soil moisture (sticking of vibration sources).

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

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - расширение границ возможности работы орудия.The problem to which the invention is directed is to expand the boundaries of the ability of the tool.

Технический результат - повышение качества обработки почвы и снижение энергетических затрат.The technical result - improving the quality of tillage and reducing energy costs.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в рабочем органе глубокорыхлителя, содержащем стойку с приваренным кронштейном, к которому прикреплено долото с режущей плоскостью, по середине долота выполнены боковые проточки, образующие разгрузочные окна и режущую плоскость, соединенные делителем, в совокупности образуют дополнительные импульсы колебаний, повышающие крошение обрабатываемой почвы. Для снижения энергетических затрат перемещения почвы по долоту делитель имеет переменный угол вершины, увеличивающийся от начала образованных разгрузочных окон и переходящий в режущую плоскость.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the working body of the subsoiler containing the stand with a welded bracket to which the bit with the cutting plane is attached, side grooves are made in the middle of the bit, forming unloading windows and the cutting plane connected by a divider, together form additional vibration pulses that increase the crumbling of the cultivated soil. To reduce the energy costs of moving the soil along the bit, the divider has a variable vertex angle, increasing from the beginning of the formed discharge windows and turning into the cutting plane.

Технический результат достигается за счет того, что по середине долота выполнены боковые проточки, образующие разгрузочные окна и режущую плоскость, соединенные делителем, причем делитель имеет переменный угол вершины, увеличивающийся от начала образованных разгрузочных окон и переходящий в режущую плоскость.The technical result is achieved due to the fact that in the middle of the bit there are lateral grooves forming discharge windows and a cutting plane connected by a divider, and the divider has a variable vertex angle increasing from the beginning of the formed discharge windows and turning into a cutting plane.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили 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 patents 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.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.To verify compliance of the claimed invention with the requirement of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, since the level of technology defined by the applicant, it is not revealed the impact provided by the essential features of the claimed invention transformed tion to achieve a technical result.

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

Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен рабочий орган глубокорыхлителя; на фиг.2 - долото в 3-х проекциях.Figure 1 shows the working body of the deep-ripper; figure 2 - bit in 3 projections.

Предложенный рабочий орган глубокорыхлителя содержит стойку 1 с приваренным кронштейном 2, к которому прикреплено долото 3. Долото 3 имеет боковые проточки, образующие разгрузочные окна 4, дополнительную режущую плоскость 5 и делитель 6. Причем делитель имеет переменный угол вершины Y, увеличивающийся от начала разгрузочных окон и переходящий в режущую кромку 9 (Y₁→Y₂→Y₃).The proposed working body of the deep-ripper contains a rack 1 with a welded bracket 2, to which a chisel 3 is attached. The chisel 3 has side grooves forming discharge windows 4, an additional cutting plane 5 and a divider 6. Moreover, the divider has a variable angle of the top Y, increasing from the beginning of the unloading windows and rolling into the cutting edge 9 (Y ₁ → Y ₂ → Y ₃ ).

Рабочий орган глубокорыхлителя работает следующим образом.The working body of the deep-ripper works as follows.

Рассмотрим физический процесс рыхления почвы долотом. С определенной степенью условности долото чизеля можно рассматривать как клиновидный рабочий орган, который снимает с почвы «стружку», и таким образом происходит ее крошение. «Стружки» почвы, которые снимаются посредством заглубленного в почву долота, не имеют возможности заворачиваться и приподниматься, поскольку над стружкой находится слой почвы. Поэтому на всей наружной поверхности долота и частично на его режущем кончике скапливается уплотненный и переуплотненный слой почвы.Consider the physical process of loosening the soil with a chisel. With a certain degree of conditionality, the chisel bit can be considered as a wedge-shaped working body that removes “shavings” from the soil, and thus its crumbling occurs. Soil “shavings”, which are removed by means of a chisel buried in the soil, do not have the ability to wrap and rise, since there is a layer of soil above the shavings. Therefore, on the entire outer surface of the bit and partially on its cutting tip, a compacted and re-compacted soil layer accumulates.

Мы уточним эти предпосылки, сняв с них противоречия: деформация сжатия сама по себе не может привести к разуплотнению почвы; разуплотнение почвы, как предвестник обрушения, происходит по бокам и впереди долота. Рассмотрим нарастание этих процессов.We will clarify these premises by removing the contradictions from them: compression deformation alone cannot lead to soil softening; softening of the soil, as a harbinger of collapse, occurs on the sides and in front of the bit. Consider the growth of these processes.

Сначала долото снимает стружку, которая по указанным причинам послойно прижимается к верхней плоскости долота. На долото действует горизонтальная реакция силы резания и смятия почвы R_max. Вследствие этого при силовом взаимодействии кончика долота с дном борозды возникает сила трения F_тp. Сверху на долото действует неравномерно распределенная сила (давление) со стороны почвы р. Это вызывает реакции - нормальные силы N₁ и N₂, перпендикулярные плоскостям долота. При движении эти силы провоцируют возникновение сил трения.First, the bit removes chips, which, for these reasons, is pressed in layers to the upper plane of the bit. A horizontal reaction of cutting and crushing forces R _max acts on the bit. As a result of this, during the force interaction of the tip of the bit with the bottom of the furrow, a friction force F _{tp arises} . From above, an unevenly distributed force (pressure) from the soil side of the river acts on the bit. This causes reactions - normal forces N ₁ and N ₂ , perpendicular to the planes of the bit. When moving, these forces provoke the appearance of friction forces.

Несмотря на то, что слой «материнской» почвы над долотом имеет незначительный вес, из-за постоянного вклинивания в «материнскую» почву слоя сжатой почвы (вместе с долотом) происходит наращивание кома и его дальнейшее сжатие σ_сж≈p, причем давление p возрастает до определенной критической величины р≤р_кр, и только затем пласт разрушается вследствие сдвига или отрыва. Очевидно, что при каждом срыве давление p скачкообразно снижается, вызывая колебательные процессы почвы, способствующие разуплотнению почвы по естественным связям.Despite the fact that the layer of "parent" soil over the chisel has low weight, due to the constant wedging in the "parent" soil compressed soil layer (along with bit) occurs coma capacity and its further compression σ _{compression channel} ≈p, wherein the pressure p increases to a certain critical value p≤p _cr , and only then the layer is destroyed due to a shift or separation. It is obvious that at each breakdown, the pressure p decreases stepwise, causing oscillatory processes of the soil, which contribute to the softening of the soil through natural connections.

Реальные почвы представляют собой неоднородную полидисперсную трехфазную среду с множеством макро- и микротрещин, пустот и неоднородных включений. Используя неоднородности как концентраторы напряжений, обеспечивая колебательные (вибрационные) воздействия, создавая разнонаправленные деформации, деформации растяжения, можно значительно снизить затраты энергии и улучшить качество обработки почвы.Real soils are a heterogeneous polydisperse three-phase medium with many macro- and microcracks, voids, and inhomogeneous inclusions. Using heterogeneities as stress concentrators, providing oscillatory (vibrational) effects, creating multidirectional deformations, tensile deformations, it is possible to significantly reduce energy costs and improve the quality of soil cultivation.

Рабочий процесс рыхления предлагаемым глубокорыхлителем заключается в следующем. При движении пахотного агрегата долото 3 режущей кромкой 7 (первый источник колебаний) снимает почвенную «стружку», которая движется по режущей плоскости 8 до схода через разгрузочные окна 4. Во время схода «стружка» под действием напора «материнской» почвы разрушается о делитель 6 (второй источник колебаний). Дополнительная режущая кромка 9 повторяет процесс резания «стружки», образуя третий источник колебаний.The working process of cultivation of the proposed deep-ripper is as follows. When the arable unit moves, the chisel 3 with the cutting edge 7 (the first oscillation source) removes the soil “shavings” that moves along the cutting plane 8 until they exit through the discharge windows 4. During the descent, the “shavings” are destroyed by the divider 6 against the pressure of the “mother” soil 6 (second source of oscillation). An additional cutting edge 9 repeats the process of cutting "chips", forming a third source of oscillation.

Таким образом, интенсивный «колебательный обстрел» почвы изнутри приводит к более интенсивному разуплотнению «материнской» почвы, сопровождающемуся ее вспучиванием.Thus, intensive “vibrational shelling” of the soil from the inside leads to a more intense softening of the “mother” soil, accompanied by its expansion.

Использование предлагаемого рабочего органа глубокорыхлителя позволит улучшить качество обработки почвы при минимальных эксплуатационно-энергетических затратах.The use of the proposed working body of the deep-ripper will improve the quality of the soil treatment with minimal operational and energy costs.

Claims

1. The working body of the subsoiler containing a stand with a welded bracket to which a bit with a cutting plane is attached, characterized in that lateral grooves are made in the middle of the bit, forming discharge windows and an additional cutting plane connected by a divider.

2. The working body according to claim 1, characterized in that the divider has a variable vertex angle, increasing from the beginning of the formed discharge windows and turning into a cutting plane.