RU2535389C2 - Cultivator - Google Patents

Cultivator Download PDF

Info

Publication number
RU2535389C2
RU2535389C2 RU2013105979/13A RU2013105979A RU2535389C2 RU 2535389 C2 RU2535389 C2 RU 2535389C2 RU 2013105979/13 A RU2013105979/13 A RU 2013105979/13A RU 2013105979 A RU2013105979 A RU 2013105979A RU 2535389 C2 RU2535389 C2 RU 2535389C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cultivator
frame
finger
slider
shaped spring
Prior art date
Application number
RU2013105979/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013105979A (en
Inventor
Евгений Васильевич Сливинский
Равиль Мухаммеджанович Анутов
Дмитрий Егорович Тищенко
Сергей Юрьевич Радин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина"
Priority to RU2013105979/13A priority Critical patent/RU2535389C2/en
Publication of RU2013105979A publication Critical patent/RU2013105979A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2535389C2 publication Critical patent/RU2535389C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Soil Working Implements (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to the field of agricultural machinery. The cultivator comprises a frame with S-shaped spring suspensions equipped with hoes. On each S-shaped spring suspension a curved slider is movably mounted. The slider is rigidly connected on one side with a handle of the slider displacement, and on the other side it is also rigidly connected to the finger. The finger is movably located on the axis fixed in the bracket. The bracket is fixed to the frame. The finger is provided with a cam on the circular surface generator of which a series of the recesses is formed, sequentially arranged relative to each other, interacting with the rolling bodies of retainer of spherical shape. The retainer is spring-loaded with a screw compression spring relative to the said cultivator frame.
EFFECT: constructive implementation enables to improve stability of motion of the working body of the cultivator in soil regardless of its density.
2 dwg

Description

Предплагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственных машин и может быть использовано в различных конструкциях почвообрабатывающих агрегатах.The alleged invention relates to the field of agricultural machinery and can be used in various designs of tillage units.

Известен культиватор КПС-4 (см. книгу Карпенко А.Н., Халанский В.Н. «Сельскохозяйственные машины»; 6-е изд. перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989 г.) описанный на стр. 54-56 и показанный на рис.11.6. этой книги. Конструкция такого культиватора предусматривает, что его рабочие органы жестко закреплены на стойках, выполненных из упругого материала и имеющих S-образную форму. Такое крепление рабочих органов более эффективно, т.к. за счет их упругих свойств можно получит более высокие агротехнические показатели обработки почвы и в случае контакта с инородными предметами избежать остаточных деформаций и поломок. Однако несмотря на достаточно высокую эффективность их использования, им присущ весьма важный недостаток, заключающийся в том, что изгибная жесткость S-образных форм стоек имеет постоянную величину, и поэтому последние предназначены для узкого культивирования почв, имеющих заранее заданную плотность и поэтому использовать их на других видах почв, где разброс плотности последних довольно широк на представляется возможным. Так, например, при высокой плотности почвы S-образной формы стойки получат более высокий угловой поворот, чем при обработке почв с меньшей плотностью, а это вызовет неравномерности обработки последней.Known cultivator KPS-4 (see the book Karpenko AN, Khalansky VN "Agricultural Machines"; 6th ed. Revised and enlarged - M .: Agropromizdat, 1989) described on page 54 -56 and shown in Fig. 11.6. this book. The design of such a cultivator provides that its working bodies are rigidly fixed on racks made of elastic material and having an S-shape. Such fastening of the working bodies is more effective, because due to their elastic properties, it is possible to obtain higher agrotechnical indicators of soil cultivation and, in case of contact with foreign objects, to avoid residual deformations and breakdowns. However, despite the relatively high efficiency of their use, they have a very important drawback, namely, that the bending stiffness of S-shaped racks is constant, and therefore the latter are intended for narrow cultivation of soils with a predetermined density and therefore use them on other types of soils, where the dispersion of the density of the latter is quite wide, it seems possible. So, for example, with a high density of soil of an S-shaped form, the racks will receive a higher angular rotation than when treating soils with a lower density, and this will cause uneven processing of the latter.

Известен также культиватор, конструкция которого признана изобретением (RU 2464757 С1, 27.10.2012). Такой культиватор содержит раму с жестко к ней присоединенными, с помощью S-образных пружинных подвесок, лапами, причем в S-образных пружинных подвесках, в продольной их плоскости, выполнены сквозные пазы и поперечно расположенные относительно них насечки, взаимодействующие с ответными изготовленными на криволинейной формы упорных пластинах, жестко присоединенных к втулкам подвижно установленным на пальцах шарнирно, связанных с рамой культиватора и также подвижно расположенных в упомянутых сквозных пазах S-образных пружинных подвесок, а втулки с криволинейной формы упорными пластинами подпружинены пружинами сжатия относительно пальцев, шарнирно связанных с рамой культиватора. Такая конструкция обеспечивает устойчивость движения рабочих органов в почвах, имеющих различную плотность за счет изменения изгибной жесткости S-образных пружинных подвесок. Несмотря на свою эффективность использования, указанная конструкция обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что наличие сквозных пазов, выполненных в S-образных пружинных подвесках, способствует снижению усталостной прочности последних за счет возникновения высоких напряжений, создаваемых пазами, являющимися концентраторами.A cultivator is also known, the design of which is recognized by the invention (RU 2464757 C1, 10.27.2012). Such a cultivator contains a frame with paws rigidly attached to it using S-shaped spring pendants, and in the S-shaped spring pendants, in their longitudinal plane, through grooves and notches transversely arranged relative to them are made, interacting with mates made in a curved shape thrust plates rigidly attached to the bushings pivotally mounted on the fingers, connected to the frame of the cultivator and also movably located in the said through grooves of S-shaped spring suspensions, and the bushings with a curved shape by the thrust plates are spring-loaded with compression springs relative to the fingers pivotally connected to the cultivator frame. This design ensures the stability of the movement of the working bodies in soils having different densities due to changes in the bending stiffness of S-shaped spring suspensions. Despite its efficiency of use, this design has a significant drawback, namely, the presence of through grooves made in S-shaped spring pendants helps to reduce the fatigue strength of the latter due to the occurrence of high stresses created by the grooves, which are concentrators.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы S-образных пружинных подвесок за счет не только возможности регулирования изгибной жесткости последних при эксплуатации культиватора на почвах, имеющих различную твердость, но и повысить надежность подвесок за счет исключения в них пазов.Therefore, the aim of the invention is to increase the efficiency of S-shaped spring suspensions due to not only the ability to control the bending stiffness of the latter when operating the cultivator on soils having different hardness, but also to increase the reliability of the suspensions due to the elimination of grooves in them.

Поставленная цель достигается тем, что на каждой S-образной пружинной подвеске подвижно установлен криволинейной формы ползун, жестко связанный с одной стороны с рукояткой перемещения ползуна, а с другой стороны также жестко соединен с пальцем, который подвижно расположен на оси, установленной в кронштейне, закрепленном на раме, причем палец снабжен кулачком, на круговой образующей поверхности которого выполнен ряд последовательно расположенных друг относительно друга углублений, взаимодействующих с телами качения сферической формы фиксатора, подпружиненного винтовой пружиной сжатия относительно упомянутой рамы культиватора.This goal is achieved by the fact that on each S-shaped spring suspension a slider is mounted movably curved, rigidly connected on one side to the slide handle, and on the other hand also rigidly connected to a finger, which is movably located on an axis mounted in an arm mounted on the frame, and the finger is equipped with a cam, on a circular generatrix of the surface of which a series of recesses are arranged consecutively relative to each other, interacting with rolling bodies of a spherical shape f an ixator spring loaded with a compression screw spring relative to said cultivator frame.

На чертежах фиг.1 показан общий вид S-образной пружинной подвески рабочего органа в перспективе, а на фиг.2 - в разрезе укрупненный узел фиксирующего устройства рабочей длины S-образной пружинной подвески.In the drawings of FIG. 1, a perspective view of an S-shaped spring suspension of a working body is shown in perspective, and FIG. 2 is a sectional view of an enlarged assembly of a locking device of a working length of an S-shaped spring suspension.

Культиватор состоит из рамы 1, на которой жестко закреплена одним своим концом S-образная пружинная подвеска 2 с лапой 3. На S-образной пружинной подвеске 2 подвижно установлен криволинейной формы ползун 4 с жестко присоединенной к нему рукояткой 5. На криволинейной формы ползуне 4 также жестко установлен палец 6, снабженный кулачком 7, причем палец 6 подвижно расположен на оси 8, установленной в кронштейне 9, закрепленном на раме 1. В кулачке 7 выполнены углубления 10, взаимодействующие с телом качения сферической формы фиксатора 11, подпружиненного винтовой пружиной сжатия относительно рамы 12.The cultivator consists of a frame 1, on which an S-shaped spring suspension 2 with a paw 3 is rigidly fixed at one end. On the S-shaped spring suspension 2, a slider 4 with a rigidly attached handle 5 is mounted movably on it. On a curved shape, the slider 4 also pin 6 is rigidly mounted, equipped with a cam 7, and pin 6 is movably located on an axis 8 mounted in an arm 9 mounted on the frame 1. In the cam 7, recesses 10 are made, interacting with a rolling body of a spherical shape of the latch 11, spring-loaded screw compression spring relative to the frame 12.

Работает культиватор следующим образом: при обработке почвы рабочим органом (лапа 3) на нее действует нагрузка Р, возникающая от преодоления последним почвы, в которую он и заглублен. Для упрощения задачи считаем, что такая нагрузка является постоянной, т.е. Р=const, и не вызывает упругой деформации S-образной пружинной подвески 2, при этом лапа 3 находится на заданном углублении в почве и двигается совместно с рамой 1 культиватора достаточно устойчиво. Предположим теперь, что это нагрузка увеличилась в связи с тем, что культиватор стал обрабатывать почву с плотностью, намного большей, чем в первом случае, и настолько, что она вызвала угловую упругую деформацию S-образной пружинной подвески 2 по стрелке А, причем такая угловая деформация, связанная с перемещением лапы 3 в левую часть фиг. 1, что тем самым исключает заданный технологический процесс резания почвы, переходящий в процесс ее отвала. Такое явление вызвано малой жесткостью участка S-образной пружинной подвески 2, расположенного между точкой приложения нагрузки Р и местом заделки ее на раме 1 культиватора. Известно, что такая деформация наступила от действия критической силы PКР, которая определяется по известной зависимости (см. книгу Феодосьев В.И. «Сопротивление материалов», М.: Наука 1970 г., стр.417-422 раздела «Большие перемещения гибкого стержня»):The cultivator works as follows: when treating the soil with a working body (paw 3), the load P acts on it, arising from the latter overcoming the soil into which it is buried. To simplify the problem, we believe that such a load is constant, i.e. P = const, and does not cause elastic deformation of the S-shaped spring suspension 2, while the paw 3 is located on a given recess in the soil and moves together with the frame 1 of the cultivator quite stable. Suppose now that this load increased due to the fact that the cultivator began to cultivate the soil with a density much higher than in the first case, and so much that it caused angular elastic deformation of the S-shaped spring suspension 2 along arrow A, and such an angular the deformation associated with the movement of the paw 3 to the left of FIG. 1, which thereby eliminates the predetermined technological process of cutting the soil, passing into the process of its dump. This phenomenon is caused by the low stiffness of the section of the S-shaped spring suspension 2 located between the point of application of the load P and the place of its termination on the frame 1 of the cultivator. It is known that such deformation came from the action of the critical force P KR , which is determined by the known dependence (see the book by Feodosiev VI, “Resistance of materials”, Moscow: Nauka 1970, pp. 417-422 of the section “Large displacements of rod "):

P К Р = π 2 E J l 2 ,

Figure 00000001
P TO R = π 2 E J l 2 ,
Figure 00000001

где: EJ - жесткость поперечного сечения гибкого стержня;where: EJ is the stiffness of the cross section of the flexible rod;

l - длина рассматриваемого участка гибкого стержня.l is the length of the considered portion of the flexible rod.

Из этой зависимости видно, что одним из важнейших ее показателей является длина стержня l, т.е. чем она меньше, тем значение PКР больше при тех же параметрах Е и J. Поэтому в предложенном техническом решении и использован этот принцип за счет изменения рабочей длины S-образной пружинной подвески 2 следующим образом. Если культиватор эксплуатируется на более плотных почвах, то за счет перемещения вручную по стрелке B (см. фиг.1 и фиг.2) рукоятки 5 совместно с криволинейной формы ползуна 4, при этом палец 6 также получает угловой поворот на оси 8 в этом же направлении. При этом кулачок 7, также получив угловой поворот, отжимает по стрелке С тело качения сферической формы фиксатора 11, одновременно упруго деформируя винтовую пружину сжатия 12 в этом же направлении. Но так как угловой поворот криволинейной формы ползуна 4 продолжается, то тело качения сферической формы фиксатора 11 войдет в контакт с другим углублением 10, что позволит зафиксировать криволинейной формы ползун 4 уже в этом новом положении. Это в итоге позволяет уменьшить рабочую длину S-образной пружинной подвески 2 и тем самым повысить ее сопротивление воздействию силы P, приложенной к лапе 3 культиватора. Осуществляя описанную операцию поворота криволинейной формы ползуна 4 на различные углы в зависимости от плотности обрабатываемых почв, можно получить требуемую устойчивость движения лапы 3 культиватора и тем самым обеспечить качество обрабатываемых угодий. При этом ход криволинейной формы ползуна 4 может быть выполнен значительно большим и в каждом конкретном случае может быть установлен экспериментальным путем.From this dependence it is seen that one of its most important indicators is the length of the rod l, i.e. the smaller it is, the greater the value of P KR is greater for the same parameters E and J. Therefore, the proposed technical solution uses this principle by changing the working length of the S-shaped spring suspension 2 as follows. If the cultivator is operated on denser soils, then by manually moving along the arrow B (see Fig. 1 and Fig. 2) the handle 5 together with the curved shape of the slider 4, while the finger 6 also receives an angular rotation on axis 8 in the same direction. In this case, the cam 7, also having received an angular rotation, squeezes the rolling body of the spherical shape of the clamp 11 along arrow C, while elastically deforming the compression screw spring 12 in the same direction. But since the angular rotation of the curved shape of the slider 4 continues, the rolling body of the spherical shape of the latch 11 will come into contact with another recess 10, which will allow to fix the curved shape of the slider 4 already in this new position. This ultimately allows to reduce the working length of the S-shaped spring suspension 2 and thereby increase its resistance to the action of the force P applied to the foot 3 of the cultivator. Carrying out the described operation of turning the curved shape of the slider 4 at various angles depending on the density of the treated soil, it is possible to obtain the required stability of movement of the legs 3 of the cultivator and thereby ensure the quality of the cultivated land. The stroke of the curved shape of the slider 4 can be made much larger and in each case can be established experimentally.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, т.к. оно позволяет расширить эксплуатационные показатели культиватора, работающего на различных почвах, имеющих разную плотность.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, because it allows you to expand the operational characteristics of the cultivator working on various soils with different densities.

Claims (1)

Культиватор, содержащий раму с S-образными пружинными подвесками, снабженными лапами, отличающийся тем, что на каждой S-образной пружинной подвеске подвижно установлен криволинейной формы ползун, жестко связанный с одной стороны с рукояткой перемещения ползуна, а с другой стороны также жестко соединен с пальцем, который подвижно расположен на оси, установленной в кронштейне, закрепленном на раме, причем палец снабжен кулачком, на круговой образующей поверхности которого выполнен ряд последовательно расположенных друг относительно друга углублений, взаимодействующих с телами качения сферической формы фиксатора, подпружиненного винтовой пружиной сжатия относительно упомянутой рамы культиватора. A cultivator comprising a frame with S-shaped spring pendants equipped with paws, characterized in that on each S-shaped spring pendant, a slider is curvilinearly movably mounted, rigidly connected on one side to the slide handle, and on the other hand also rigidly connected to a finger which is movably located on an axis mounted in an arm fixed to the frame, the finger being provided with a cam, on a circular generating surface of which a series of consecutively arranged relative to each other is made recesses interacting with the rolling bodies of spherical shape retainer, spring-loaded compression coil spring relative to said frame of the cultivator.
RU2013105979/13A 2013-02-12 2013-02-12 Cultivator RU2535389C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105979/13A RU2535389C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Cultivator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013105979/13A RU2535389C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Cultivator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013105979A RU2013105979A (en) 2014-08-20
RU2535389C2 true RU2535389C2 (en) 2014-12-10

Family

ID=51384229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013105979/13A RU2535389C2 (en) 2013-02-12 2013-02-12 Cultivator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2535389C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203459U1 (en) * 2020-07-29 2021-04-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) STRIP VIBRATION FLAT CUTTER

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10341757A1 (en) * 2003-09-10 2005-04-14 Landmaschinenfabrik Köckerling GmbH & Co KG Field cultivator has rows of tines mounted on S-shaped springs which are connected to machine frame by hydraulic cylinders
UA6719U (en) * 2004-11-05 2005-05-16 Tavria State Agricultural Eng Acad Cultivator
RU2382538C2 (en) * 2008-05-04 2010-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Cultivator on resilient posts
RU116303U1 (en) * 2011-11-23 2012-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "БДТ-АГРО" CULTIVATOR
RU2464757C1 (en) * 2011-05-05 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" Cultivator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10341757A1 (en) * 2003-09-10 2005-04-14 Landmaschinenfabrik Köckerling GmbH & Co KG Field cultivator has rows of tines mounted on S-shaped springs which are connected to machine frame by hydraulic cylinders
UA6719U (en) * 2004-11-05 2005-05-16 Tavria State Agricultural Eng Acad Cultivator
RU2382538C2 (en) * 2008-05-04 2010-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Cultivator on resilient posts
RU2464757C1 (en) * 2011-05-05 2012-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" Cultivator
RU116303U1 (en) * 2011-11-23 2012-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "БДТ-АГРО" CULTIVATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203459U1 (en) * 2020-07-29 2021-04-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) STRIP VIBRATION FLAT CUTTER

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013105979A (en) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2464757C1 (en) Cultivator
RU2535389C2 (en) Cultivator
US9686899B2 (en) Spring guide
CN104890758A (en) Walking robot foot unit
US3148738A (en) Subsoil plow and shank
Vasilenko et al. Research of weight and linear wear from resource indicators of cultivator paws hardened by combined method
RU2535388C2 (en) Cultivator
RU2018102757A (en) CONNECTING OBJECTS FROM OTHER
EP2548426A1 (en) Mounting device
RU2382538C2 (en) Cultivator on resilient posts
Tereschenko et al. Structural features of neural spines of the caudal vertebrae of protoceratopoids (Ornithischia: Neoceratopsia)
RU2012144798A (en) TREATMENT PROCESSING SECTION HAVING A CLIPPING DEVICE AND A SEEDER WITH SIMILAR SECTIONS
RU156090U1 (en) ELASTIC CULTIVATOR
RU2544618C1 (en) Cultivator
RU132940U1 (en) ELASTIC CULTIVATOR
RU179792U1 (en) Cultivator on elastic S-shaped racks
Tkachuk et al. Effective Hamiltonian with position-dependent mass and ordering problem
Sun et al. A kinetic analysis of 3-DOF decoupled spherical parallel mechanism used for the wrist joint.
Alvarez et al. Gravitational Stealths on dilatonic (1+ 1)-D black hole
Zubov Exact Nonlinear Theory of Bending and Torsion of Elastic Rods
KR200151639Y1 (en) A device for load licenced of fatigue test
RU217004U1 (en) tillage implement
Behn et al. Pre-curved Beams as Technical Tactile Sensors for Object Shape Recognition
MACCULLOCH CHEMOTACTIC AND ELECTROTACTIC LOCALISATION OF PLANT ROOTS BY PARASITIC NEMATODES (CHEMOTACTIC LOCALISATION)
Nowak et al. Model and Parameter Study of a Shape‐Adaptable Beam for Vibration Control

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150213