RU2514994C1 - Combined tillage working element - Google Patents
Combined tillage working element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2514994C1 RU2514994C1 RU2012156740/13A RU2012156740A RU2514994C1 RU 2514994 C1 RU2514994 C1 RU 2514994C1 RU 2012156740/13 A RU2012156740/13 A RU 2012156740/13A RU 2012156740 A RU2012156740 A RU 2012156740A RU 2514994 C1 RU2514994 C1 RU 2514994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roller
- rods
- angle
- needles
- soil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сплошной обработки почвы.The invention relates to agricultural machinery, and in particular to machines for continuous tillage.
Уровень техникиState of the art
Известен комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган, включающий последовательно распложенные плоские ножи и прутковый каток. Нож установлен под углом 25…35° к направлению движения и закреплен к раме. Использование вместо стрельчатых лап ножей снижает тяговое сопротивление (см. Мазитов Н.К. Машины почвоводоохранного земледелия. - М.: Россельхозиздат, 1987. - С.13…15).Known combined tillage working body, including sequentially laid out flat knives and a bar roller. The knife is installed at an angle of 25 ... 35 ° to the direction of movement and is fixed to the frame. The use of knives instead of lancet paws reduces traction resistance (see Mazitov NK Machines of soil-conservation agriculture. - M .: Rosselkhozizdat, 1987. - P.13 ... 15).
В качестве недостатков необходимо отметить следующее: так как используются радиальные грядили, сохраняется повышенная вариабельность глубины обработки, из-за небольшого угла крошения ножей ухудшается процесс крошения ими почвы.As disadvantages, the following should be noted: since radial beds are used, the increased variability of the processing depth is preserved, because of the small angle of crushing of the knives, the process of crushing of the soil is worsened.
Наиболее близким по технической сущности является комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган парового модульного культиватора, содержащего четырехзвенные параллелограммные подвески, к задним звеньям каждой пары которых крепится двухцилиндровый каток с расположенным под ним по всей длине плоским ножом. Ребра наружного цилиндра выполнены с поочередным чередованием из прутка квадратного сечения и круглозвенной цепи. Внутренний цилиндр гладкий (см. Патент РФ №78625, кл. А01В 33/00, опубл. 2008 г.).The closest in technical essence is the combined tillage working body of a steam modular cultivator containing four-link parallelogram pendants, to the rear links of each pair of which a two-cylinder roller with a flat knife located under it along the entire length is attached. The ribs of the outer cylinder are alternately alternated from a square bar and a round link chain. The inner cylinder is smooth (see RF Patent No. 78625, class AB 33/00, publ. 2008).
Одним из существенных недостатков его является нависание на плоском ноже растительных остатков, подрезанных сорняков. Использование внутреннего цилиндра и круглозвенных цепей увеличивает его материалоемкость.One of its significant drawbacks is the overhang of plant debris, trimmed weeds on a flat knife. The use of an inner cylinder and round link chains increases its material consumption.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению надежности работы машины, повышению степени крошения почвы, увеличению производительности, снижению материалоемкости.The technical result that can be achieved using the present invention is to increase the reliability of the machine, increase the degree of crumbling of the soil, increase productivity, reduce material consumption.
Технический результат достигается тем, что комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган, содержащий прутковый каток с чередующимися прутками квадратного сечения, подшипниковые узлы, закрепленные к задним звеньям четырехзвенной параллелограммной подвески, установленный под катком плоский нож со стойками, имеющими возможность перемещения вверх-вниз, вперед-назад, при этом прутки образуют ромбовидную поверхность катка путем чередования прутков, установленных параллельно оси и под углом к ней, причем к наружным передним граням параллельно расположенных прутков в шахматном порядке закреплены иглы, часть которых входит во внутреннее пространство пруткового катка, часть - выходит наружу, при этом вылет игл наружу составляет 0,4…0,5 от вылета внутрь пространства пруткового катка, а угол крошения плоского ножа составляет 5...7°, причем угол наклона прутков к оси пруткового катка составляет 18…27° и равен углу трения почвы по стальной поверхности.The technical result is achieved by the fact that the combined tillage working body containing a bar roller with alternating square bars, bearing units fixed to the rear links of a four-link parallelogram suspension, a flat knife mounted under the roller with racks that can move up and down, back and forth, while the rods form a diamond-shaped surface of the roller by alternating rods mounted parallel to the axis and at an angle to it, and to the outer front faces of The needles are staggered along the rods arranged in a checkerboard pattern, some of which enter the inner space of the rod roller, some go outside, while the outward flight of the needles is 0.4 ... 0.5 from the outward flight of the space of the rod roller, and the angle of crushing of the flat knife is 5 ... 7 °, and the angle of inclination of the rods to the axis of the rod roller is 18 ... 27 ° and is equal to the angle of friction of the soil on the steel surface.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
На фиг.1 - схема комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа, общий вид.Figure 1 - diagram of a combined tillage working body, General view.
На фиг.2 - схема сил, действующих на плоский нож.Figure 2 is a diagram of the forces acting on a flat knife.
На фиг.3 - схема взаимодействия игл с комками почвы и ножом.Figure 3 is a diagram of the interaction of needles with lumps of soil and a knife.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган включает прутковый каток 1 (фиг.1), выполненный из прутков 2 квадратного сечения. Один ряд 3 прутков 2 расположен параллельно оси (не показана) пруткового катка 1, а другой 4 - под углом, причем угол наклона ряда прутков 4 к горизонтальной оси должен быть равен углу трения почвы по стальной поверхности 18…27° (см. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: Колос, 1994). В противном случае происходит снижение надежности работы (проверено опытным путем). Комбинация прутков 2 образует ромбовидную поверхность (не отмечена) пруткового катка 1. На передних гранях 5 прутков 2 ряда 3 закреплены в шахматном порядке иглы 6. По опыту плоских зубовых борон междуследие принято в пределах от 45 до 50 мм (см. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. - М.: Колос, 2006. - С.61…63). Длина иглы 6 включает три части: аи+bи+си (фиг.3). Величина bи - это ширина грани прутка 2 квадратного сечения. Наиболее часто используются прутки сечения 14×14 мм или 16×16 мм. Внутренний вылет иглы 6, заходящий в пустотелое пространство пруткового катка 1 «аи», должен соответствовать размеру наиболее часто находящихся на поверхности почвы комков 7. Это комки 7 почвы размером 50…60 мм. Наружный вылет иглы 6 «си» должен обеспечивать очистку плоского ножа 8 от растительности (растительные остатки, подрезанные сорняки). При диаметре стеблей растений 10…15 мм вылет иглы 6 должен равняться двукратному значению, то есть 20…30 мм, чтобы не забивалась сама игла 6 (доказано опытным путем).Combined tillage working body includes a rod roller 1 (figure 1), made of
Тогда длина иглы 6:Then the length of the needle is 6:
L=аи+bи+си=60+14+26=100 мм. L = a and + b and + c and = 60 + 14 + 26 = 100 mm.
При этом вылет игл 6 наружу составляет In this case, the flight of
от вылета иглы 6 внутрь пруткового катка 1.from the departure of the
Иглы 6 крепятся к передним граням 5 прутков 2, потому что при вращении пруткового катка 1 иглы 6 устанавливаются на активную очистку ножа 8 от растительных остатков (А) и после очистки находятся в вертикальном положении (Б), что обеспечивает сход с них счищаемых растительных остатков (не показаны). Использование прутков 2 квадратного сечения позволяет, во-первых, упростить установку на передние грани 5 игл 6, во-вторых, точно выдержать установку именно на те передние грани 5, которые обеспечивают необходимую траекторию движения игл 6, позволяющую как счищать нависающие на нож 8 растительные остатки, так и свободно, под действием сил тяжести, сбрасывать их на обработанную поверхность почвы.The
Подшипниковые узлы 9 пруткового катка 1 крепятся к заднему звену 10 четырехзвенной параллелограммной подвески 11, соединенной с рамой (не показана) почвообрабатывающей машины.The
Диаметр пруткового катка 1 должен обеспечивать перекатывание без сгруживания, толкания вперед комков 7 почвы.The diameter of the
где d к - диаметр наиболее часто встречающихся на поверхности комков почвы, мм;where d to - the diameter of the most frequently encountered on the surface of the lumps of soil, mm;
φ1 - угол трения почвы по поверхности катка;φ 1 - the angle of friction of the soil on the surface of the roller;
φ2 - угол трения почвы по почве.φ 2 is the angle of friction of the soil through the soil.
Приняв по известным данным: dк=60 мм; φ1=18°; φ2=22° (см. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. - М.: Колос, 1994. - С.163), получим:Having taken according to known data: d to = 60 mm; φ 1 = 18 °; φ 2 = 22 ° (see Klenin N.I., Sakun V.A. Agricultural and land reclamation machines. - M.: Kolos, 1994. - P.163), we obtain:
Диаметр пруткового катка 1 должен быть не менее 450 мм.The diameter of the
Отличительной особенностью предлагаемого пруткового катка 1 является то, что его ромбовидная поверхность улучшает качественные показатели работы. Она образована не путем расположения прутков 2 по винтовой линии напротив друг друга, а путем чередования одного ряда 3 прутков 2, расположенных параллельно оси пруткового катка 1, с рядом 4 прутков 2, расположенных под углом 18…27° к ней.A distinctive feature of the proposed
Установленные поперек друг друга прутки 2 не могут выравнивать поверхность почвы, так как их действия направлены навстречу друг другу.The
В представленном варианте ряд 4 прутков 2 смещает почву, выравнивая поверхность, а ряд 3 прутков 2, параллельно расположенных оси пруткового катка 1, захватывает комки 7 почвы и подает их во внутреннее пространство (не обозначено) пруткового катка 1, где они подвергаются воздействию игл 6. Улучшается степень крошения почвы. Если угол наклона прутков к оси пруткового катка 1 будет меньше угла трения почвы по стальной поверхности, то смещение комков 7 в сторону будет тормозиться, а если больше - станет интенсивным, что ухудшает выравнивание поверхности (установлено опытным путем). Кроме того, опыт показывает, что такие прутковые катки технологичны в изготовлении.In the presented embodiment,
Сопротивление почвы резанию зависит от объема почвы, сминаемого лезвием плоского ножа 8 Vл и коэффициента объемного смятия почвы q.Soil resistance to cutting depends on the volume of soil crushed by the blade of a flat knife 8 V l and the coefficient of volumetric crushing of the soil q.
Реакции почвы:Soil reactions:
h=c+a·cosα; c=b·sinα; h=b·sinα+а·cosα;h = c + a cos; c = b sinα; h = b sinα + a cos α;
где k - удельное сопротивление почвы, Па;where k is the soil resistivity, Pa;
h - высота лобовой части ножа, м;h is the height of the frontal part of the knife, m;
а, b - толщина и ширина ножа, м;a, b - thickness and width of the knife, m;
α - угол наклона ножа к горизонтальной плоскости, угол крошения, град.α is the angle of inclination of the knife to the horizontal plane, the angle of crumbling, deg.
Отсюда:From here:
Сила трения:Friction force:
где f1 - коэффициент трения почвы по поверхности ножа. Как видно из формул (4); (5), чем меньше угол крошения α ножа 8, тем меньше силы Fп и Fтp. Поэтому принимаем α=5…7° (установлено опытным путем).where f 1 - coefficient of friction of the soil on the surface of the knife. As can be seen from formulas (4); (5), the smaller the angle of crushing α of the
Комбинированный почвообрабатывающий рабочий орган работает следующим образом.Combined tillage working body operates as follows.
Плоский нож 8 подрезает пласт почвы. При наезде пруткового катка 1 на комок 7 почвы возникает напряжение сжатия:
где ∆ - линейная деформация почвы, м.where ∆ is the linear deformation of the soil, m
При достижении критического значения нормального напряжения σ комок 7 почвы разрушается.Upon reaching a critical value of the normal stress σ, the lump 7 of the soil is destroyed.
Однако при этом сжимается и почва под комком 7, комок 7 приобретает ускорение gK. Тогда на комок действует не вся сила тяжести (вес катка):However, this also compresses the soil under the lump 7, the lump 7 acquires acceleration g K. Then not all gravity (the weight of the roller) acts on the lump:
где m - масса катка, кг;where m is the mass of the roller, kg;
g - ускорение свободного падения, м/с2.g - acceleration of gravity, m / s 2 .
Комок 7 может полностью вдавиться в нижележащую почву, сохранив свою целостность, что потом отрицательно скажется на качестве посева (доказано опытным путем). Необходимо исключить gк - комок 7 должен оставаться неподвижным.Lump 7 can completely push into the underlying soil, preserving its integrity, which then adversely affects the quality of sowing (proven experimentally). It is necessary to exclude g k - lump 7 should remain motionless.
Расположенный под прутковым катком 1 плоский нож 8 обеспечивает стесненное сжатие комка 7. Исключаются затраты энергии на перемещение комка 7, придание ему ускорения gк, и вес пруткового катка 1 полностью идет на его деформацию и крошение.The
Часть комков 7 почвы попадает под прутки 2, а часть поступает во внутреннее пустотелое пространство пруткового катка 1. Эти комки 7 подвергаются интенсивному воздействию игл 6, расположенных на прутках 2, приводящему к их разрушению.Part of the lumps 7 of the soil falls under the
Внутренняя часть игл 6 перемещается по кривой, соответствующей укороченной циклоиде (не показана), наружная - удлиненной циклоиде 12 (фиг.3). Движение наружной части, расположенной вне окружности качения пруткового катка Rк, осуществляется по удлиненной циклоиде 12. Это способствует очистке плоского ножа 8 от зависающих после срезания сорняков и растительных остатков. Внутренняя часть игл 6 обеспечивает ударные воздействия на попавшие во внутреннее пространство пруткового катка 1 комки 7 почвы.The inner part of the
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The proposed utility model in comparison with the prototype and other well-known technical solutions has the following advantages:
- повышается надежность работы машины за счет очистки плоского ножа от растительных остатков;- increases the reliability of the machine by cleaning a flat knife from plant debris;
- установка на прутковый каток игл снижает материалоемкость путем ликвидации внутреннего цилиндра и цепей на катке;- installation of needles on a bar roller reduces material consumption by eliminating the inner cylinder and chains on the roller;
- повышается на 20…25% степень крошения почвы за счет активного воздействия на комки игл (доказано опытным путем);- the degree of crumbling of the soil increases by 20 ... 25% due to the active effect on the lumps of needles (proven experimentally);
- повышается производительность за счет увеличения рабочей скорости движения с 10…12 км/ч до 14…16 км/ч.- increased productivity by increasing the operating speed from 10 ... 12 km / h to 14 ... 16 km / h.
- упрощается конструкция.- simplified design.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012156740/13A RU2514994C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Combined tillage working element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012156740/13A RU2514994C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Combined tillage working element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2514994C1 true RU2514994C1 (en) | 2014-05-10 |
Family
ID=50629612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012156740/13A RU2514994C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Combined tillage working element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2514994C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1161067B (en) * | 1962-10-16 | 1964-01-09 | Johannes Sembdner Fa | Spiked roller for tillage |
SU1001877A1 (en) * | 1980-08-21 | 1983-03-07 | Татарский Научно-Исследовательский Институт Сельского Хозяйства | Soil tilling machine and roller combination |
SU1396977A2 (en) * | 1986-10-20 | 1988-06-15 | Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Soil-tilling implement |
RU75267U1 (en) * | 2008-03-18 | 2008-08-10 | Открытое Акционерное Общество "Белагромаш-Сервис" | Soil cultivating tool |
RU78625U1 (en) * | 2008-04-16 | 2008-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | CULTIVATOR STEAM MODULAR |
RU118826U1 (en) * | 2012-03-01 | 2012-08-10 | Николай Ефимович Руденко | POWER-SAVING SOIL PROCESSING MACHINE MODULAR TYPE |
-
2012
- 2012-12-25 RU RU2012156740/13A patent/RU2514994C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1161067B (en) * | 1962-10-16 | 1964-01-09 | Johannes Sembdner Fa | Spiked roller for tillage |
SU1001877A1 (en) * | 1980-08-21 | 1983-03-07 | Татарский Научно-Исследовательский Институт Сельского Хозяйства | Soil tilling machine and roller combination |
SU1396977A2 (en) * | 1986-10-20 | 1988-06-15 | Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Soil-tilling implement |
RU75267U1 (en) * | 2008-03-18 | 2008-08-10 | Открытое Акционерное Общество "Белагромаш-Сервис" | Soil cultivating tool |
RU78625U1 (en) * | 2008-04-16 | 2008-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский государственный аграрный университет | CULTIVATOR STEAM MODULAR |
RU118826U1 (en) * | 2012-03-01 | 2012-08-10 | Николай Ефимович Руденко | POWER-SAVING SOIL PROCESSING MACHINE MODULAR TYPE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU93619U1 (en) | SOIL PROCESSING UNIT | |
RU134393U1 (en) | CULTIVATOR FOR PRESEEP SOIL TREATMENT | |
RU2514994C1 (en) | Combined tillage working element | |
HU231127B1 (en) | Crushing roller covered with laths | |
RU106823U1 (en) | CULTIVATOR WESTERN WATER-SAVING | |
RU2617787C1 (en) | Tools for soil lay-down | |
RU2452159C1 (en) | Combined vertical rotary machine | |
RU144488U1 (en) | POTATO digger | |
EP2401899A1 (en) | Agricultural implement | |
RU78625U1 (en) | CULTIVATOR STEAM MODULAR | |
RU75822U1 (en) | COMBINED SOIL PROCESSING TOOLS | |
RU116300U1 (en) | DEEP RIPPER | |
RU2538821C1 (en) | Rotary subsoil cultivator | |
RU220919U1 (en) | TILLAGE IMPLEMENT | |
RU209802U1 (en) | DISC HARROW | |
RU2360388C1 (en) | Mounted deep ripper | |
US4189006A (en) | Soil cultivating implements | |
RU215894U1 (en) | TILLING TOOL | |
RU195822U1 (en) | MACHINE FOR PREPARING SOIL FOR POTATO COMBINE HARVESTING | |
RU204524U1 (en) | POTATO DIGGER | |
UA131793U (en) | DEVICE FOR WEED KILLING IN ROWS OF PLANTS | |
RU73149U1 (en) | ROLLER FOR AGRICULTURAL MACHINES | |
RU166623U1 (en) | MOUNTED DEEP RIPPER | |
RU2453089C2 (en) | Stone-picking machine | |
RU129331U1 (en) | SOIL PROCESSING ROLLER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141226 |