RU2674576C1

RU2674576C1 - Cultivator working tool

Info

Publication number: RU2674576C1
Application number: RU2017128624A
Authority: RU
Inventors: Леонид Федорович Бабицкий; Владимир Алексеевич Куклин; Владимир Викторович Шевченко
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2018-12-11

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.SUBSTANCE: invention relates to agricultural machine building, particularly to tillage tools. Working body of the cultivator contains a C-shaped spring-loaded cradle on the frame with a pendulum vibro-impact mechanism and an upper impact limiter. Pendulum impacter interacts with a height-regulated semi-spherical anvil of an elastic C-shaped vibro-impact strut on one side and with a hemispherical anvil of an elastic cantilever with adjustment of the installation angle by means of a sector mechanism. Drummer is made in the form of a hollow cylinder fixed with the possibility of adjusting the pendulum arm at the end of the lever with an internal vibro-impact mechanism. Internal vibro-impact mechanism consists of alternating coil springs and cylindrical bodies with hemispherical protrusions at the ends and protruding cylindrical pushers interacting with the hemispherical anvils of the column and the elastic stop. Movement of the working element in the vertical direction is limited by a vibro-impact limiter consisting of a pair of impactors and a cylindrical compression spring.EFFECT: such a constructive solution provides for reducing the energy intensity of the soil treatment process, improving the crumbling quality and ensuring the stability of the specified depth of the working body.1 cl, 1 dwg

Description

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

Известна конструкция рабочего органа культиватора КПЭ-3,8, содержащего раму, подпружиненную С-образную стойку и стрельчатую лапу [Карпенко А.Н., Халанский В.М. Сельскохозяйственные машины. - М: Агропромиздат, 1989]. Данное конструктивное решение обеспечивает колебательное движение стрельчатой лапы в почве за счет действия переменной силы сопротивления и пружинного крепления стойки к раме, что позволяет снизить на незначительную величину значение тягового сопротивления почвообрабатывающего агрегата.The known design of the working body of the cultivator KPE-3.8, containing a frame, a spring-loaded C-shaped rack and lancet paw [Karpenko A.N., Khalansky V.M. Agreecultural machines. Agreecultural equipment. - M: Agropromizdat, 1989]. This design solution provides the oscillatory movement of the lancet paw in the soil due to the action of a variable resistance force and spring attachment of the rack to the frame, which reduces the traction resistance of the tillage unit by an insignificant amount.

Недостатком конструкции является нестабильность частоты и амплитуды колебаний рабочего органа, зависящих в значительной мере от частоты колебаний тягового сопротивления. Вследствие этого тяговое сопротивление перемещению в почве культиваторной лапы и тяговое сопротивлений почвообрабатывающего агрегата в целом снижаются незначительно, а повышение качества крошения почвы практически не происходит.The design drawback is the instability of the frequency and amplitude of the oscillations of the working body, which depend largely on the frequency of oscillations of the traction resistance. As a result of this, the traction resistance to movement in the soil of the cultivating paw and the traction resistance of the tillage unit as a whole decrease slightly, and the quality of the crumbling of the soil practically does not increase.

Известен рыхлитель почвы [RU, патент на полезную модель №164210 U1, кл. А01В 21/08. Дисковый рыхлитель почвы // Л.Ф. Бабицкий, И.В. Соболевский. Заявлено 05.04.2016, опубликовано 20.08.2016], содержащий маятниковое виброустройство, выполненное в виде двух ударников со стойками, шарнирно закрепленными на двуплечем поворотном рычаге по обе стороны С-образной стойки, причем на стойках имеются стопора, которые входят в боковые фигурные пластины рычага, также на стойке за счет болтового соединения закреплены два бойка со скобами. Данное конструктивное решение позволяет повысить эффективность поверхностного рыхления почвы с одновременным снижением тягового сопротивления.Known soil cultivator [RU, utility model patent No. 164210 U1, class. A01B 21/08. Disk soil cultivator // L.F. Babitsky, I.V. Sobolevsky. Declared 04/05/2016, published 08/20/2016], containing a pendulum vibration device made in the form of two impactors with struts pivotally mounted on a two-arm pivot arm on both sides of the C-shaped strut, and on the struts there are stoppers that enter the side curly plates of the lever , also two strikers with brackets are fixed on the rack due to the bolted connection. This design solution allows you to increase the efficiency of surface loosening of the soil while reducing traction resistance.

Недостатками конструкции являются низкая частота воздействия ударников на упругую С-образную стойку только в горизонтальной плоскости и, как следствие, недостаточный уровень вибрационного воздействия рыхлительного рабочего органа на почву. Вертикальное перемещение рабочего органа на упругой стойке не ограничено, что отрицательно сказывается на равномерности глубины обработки почвы.The design disadvantages are the low frequency of impact of the impactors on the elastic C-shaped stand only in the horizontal plane and, as a result, the insufficient level of vibration effect of the loosening working body on the soil. The vertical movement of the working body on an elastic stand is not limited, which negatively affects the uniformity of the depth of tillage.

Наиболее близка к заявленной и выбранная за прототип конструкция рабочего органа культиватора [UA, патент на полезную модель №28178, кл. А01В 33/00. Рабочий орган культиватора // Л.Ф. Бабицкий, В.И. Тарасенко, Ю.Ю. Кусенко. Заявлено 03.08.2007, опубликовано 26.11.2007], состоящего из рамы, С-образной стойки и стрельчатой лапы. На тыльной стороне стойки размещен ударный механизм маятникового типа, верхняя часть которого шарнирно крепится к стойке с возможностью регулировки положения по высоте, а длину качающего рычага маятника можно изменять.Closest to the claimed and selected for the prototype design of the working body of the cultivator [UA, utility model patent No. 28178, class. A01B 33/00. The working body of the cultivator // L.F. Babitsky, V.I. Tarasenko, Yu.Yu. Kusenko. Declared August 3, 2007, published November 26, 2007], consisting of a frame, a C-shaped rack and a pointed arm. On the rear side of the rack there is a pendulum-type shock mechanism, the upper part of which is pivotally attached to the rack with the possibility of height adjustment, and the length of the swing arm of the pendulum can be changed.

Возникающие в процессе работы устройства периодические соударения стойки и маятникового виброударного механизма вызывают активную вибрацию культиваторной лапы, что обеспечивает лучшее качество обработки почвы и снижение величины тягового сопротивления. Недостатком конструкции является малая частота соударений ударника со стойкой и, как следствие, недостаточный уровень вибрационного воздействия рабочего органа на почву. При работе на тяжелых почвах возникают значительные отклонения от установленной глубины хода рабочего органа.The periodic collisions of the stand and the pendulum vibration-shock mechanism that arise during the operation of the device cause active cultivator leg vibration, which ensures better soil cultivation and lower traction resistance. The design disadvantage is the low frequency of impacts of the striker with the stand and, as a result, the insufficient level of vibration of the working body on the soil. When working on heavy soils, significant deviations from the set depth of the working body occur.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является интенсификация крошения почвы и снижение энергоемкости обработки за счет создания виброударного воздействия высокой частоты с возможностью регулирования энергии удара и амплитуды колебаний. Перемещение рабочего органа в вертикальном направлении ограничено виброударным ограничителем.The technical result of the invention is the intensification of soil crumbling and reduction of energy intensity of processing due to the creation of vibroimpact effects of high frequency with the possibility of regulating the impact energy and amplitude of vibrations. The movement of the working body in the vertical direction is limited by a vibration-shock limiter.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что рабочий орган культиватора, включающий подпружиненную на раме С-образную стойку, содержит маятниковый виброударный механизм. Ударник маятника, взаимодействующий с регулируемой по высоте полушаровой наковальней упругой С-образной виброударной стойки, с одной стороны, и с полушаровой наковальней упругого консольного ограничителя, с регулировкой угла установки посредством секторного механизма, выполнен в виде закрепленного, с возможностью регулировки, на конце рычага маятника пустотелого цилиндра с внутренним виброударным механизмом. Виброударный механизм состоит из чередующихся витых пружин и цилиндрических тел с полушаровыми выступами на торцах и выступающими цилиндрическими толкателями, взаимодействующими с полушаровыми наковальнями стойки и упругого ограничителя. Перемещение рабочего органа в вертикальном направлении ограничено виброударным ограничителем, состоящим из пары ударников и цилиндрической пружины сжатия.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved due to the fact that the working body of the cultivator, including a C-shaped rack spring-loaded on the frame, contains a pendulum vibration-shock mechanism. The pendulum drum interacting with a height-adjustable hemispherical anvil of an elastic C-shaped vibration-shock strut, on the one hand, and with a hemispherical anvil of an elastic cantilever limiter, with an adjustment of the installation angle by means of a sector mechanism, is made in the form of a fixed, with the possibility of adjustment, end of the pendulum arm hollow cylinder with an internal vibro-shock mechanism. The vibro-shock mechanism consists of alternating coil springs and cylindrical bodies with hemispherical protrusions at the ends and protruding cylindrical pushers interacting with the hemispherical anvils of the rack and an elastic limiter. The movement of the working body in the vertical direction is limited by a vibration-shock limiter consisting of a pair of impactors and a cylindrical compression spring.

Рабочий орган культиватора (фиг.) содержит установленную на раме 1 культиваторную лапу 2 и упругую стойку 3 с маятниковым виброударным механизмом. Ударник 5 виброударного механизма, расположенный на качающемся рычаге 6, состоит из пустотелого цилиндрического корпуса 7 с внутренним виброударным механизмом, состоящим из чередующихся витых пружин 8 и цилиндрических тел с полушаровыми выступами на торцах и выступающими цилиндрическими толкателями 10. Перемещение ударника 5 ограничено наковальнями 4 и 12, расположенными соответственно на стойке 3 и упругом ограничителе 11. Перемещение стойки в вертикальном направлении ограничено парой ударников 13 с пружиной сжатия 14.The working body of the cultivator (Fig.) Contains a cultivator leg 2 mounted on the frame 1 and an elastic stand 3 with a pendulum vibration-shock mechanism. The drummer 5 of the vibro-impact mechanism located on the swing arm 6 consists of a hollow cylindrical body 7 with an internal vibro-impact mechanism, consisting of alternating coil springs 8 and cylindrical bodies with hemispherical protrusions at the ends and protruding cylindrical pushers 10. The movement of the drummer 5 is limited by anvils 4 and 12 located respectively on the rack 3 and the elastic limiter 11. The movement of the rack in the vertical direction is limited by a pair of hammers 13 with a compression spring 14.

Рабочий орган культиватора работает следующим образом. Возникающая в процессе движения в почве переменная по величине сила сопротивления вызывает колебания упругой стойки 3. В фазе сжатия почвы отклоняющаяся упругая стойка 3 вызывает смещение ударника 5. При скалывании почвы и резком падении сопротивления стойка 3 за счет силы упругости начинает двигаться в обратную сторону, а закрепленный на ней посредством качающегося рычага 6 ударник 5 в силу своей инерции продолжает движение и соударяется с наковальней 12 упругого ограничителя 11 и меняет направление движения на противоположное. В нижней точке движения происходит соударение виброударного механизма 5 с наковальней 4, размещенной на упругой стойке. Изменением расстояния между наковальнями 4 и 12 регулируется частота срабатывания ударника 5 виброударного механизма. Допускаемое перемещение рабочего органа в вертикальном направлении ограничено виброударным ограничителем, состоящим из ударников 13 и пружины 14.The working body of the cultivator operates as follows. The resistance force variable in magnitude during the movement in the soil causes oscillations of the elastic strut 3. In the soil compression phase, the deflecting elastic strut 3 causes the shock of the drift 5. When the soil cleaves and the resistance drops sharply, the strut 3 starts to move in the opposite direction due to the elastic force fixed on it by means of a swinging lever 6, the striker 5, by virtue of its inertia, continues to move and collides with the anvil 12 of the elastic limiter 11 and reverses the direction of movement. At the lower point of motion, the vibro-impact mechanism 5 collides with the anvil 4 placed on an elastic stand. By changing the distance between the anvils 4 and 12, the response frequency of the striker 5 of the vibro-impact mechanism is regulated. The permissible movement of the working body in the vertical direction is limited by a vibration-proof limiter, consisting of hammer 13 and spring 14.

Таким образом, предлагаемый рабочий орган культиватора с маятниковым виброударным механизмом и ограничителем колебаний в вертикальном направлении позволит снизить энергоемкость процесса обработки почвы, повысить качество крошения и поддерживать стабильность заданной глубины хода рабочего органа.Thus, the proposed working body of the cultivator with a pendulum vibro-shock mechanism and a limiter of oscillations in the vertical direction will reduce the energy consumption of the soil cultivation process, improve the quality of crumbling and maintain the stability of the given depth of the working body.

Claims

The working body of the cultivator containing a C-shaped strut spring-loaded on the frame with a pendulum vibro-shock mechanism and an upper impact limiter, characterized in that the pendulum striker interacting with a height-adjustable hemispherical anvil of an elastic C-shaped vibro-shock strut, on the one hand, and with a hemispherical anvil an elastic cantilever limiter with an adjustable installation angle, made in the form of a fixed, with the possibility of adjustment, at the end of the arm of the pendulum of the hollow cylinder with an internal vibration impact th mechanism consisting of alternating coil springs and cylindrical body with hemispherical projections on the ends and protruding cylindrical tappets interacting with a hemispherical anvil strut and the elastic buffer.