Профиль заготовки для упругого рабочего органа культиватора

 

1. ПРОФРШЬ ЗАГОТОВКИ Д11Я УПРУГОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА КУЛЬТИВАТОРА , поперечное сечение которого выполнено из сопряженных мелвду собой участков, два из которых, расположенные с противоположных сторон продольной оси сечения, выполнены длинными, один из них - в вид прямой линии, а другой - в виде вы фу SMjatesH ;. УЛ jffiUff TTffT iT .Л пуклой кривой, причем сопряженные с ними боковые стороны выполнены криволинейными, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы рабочего органа, выпуклый длинный участок профиля описан кривой, иь-еющей переменный радиус кривизны, а каждая боковая сторона выполнена в виде участка спиральной кривой, заключенного между двумя, параллельными касательными к ней, при этом выпуклый длинный и каждая боковая сторона сечения сопряжены между собой на участке максимальной кривизны последних. 2.Профиль заготовки по п. I, отличающийся тем, что длинный выпуклый участок сечения профиля выполнен по параболической 1СР1ШОЙ по меньшей мере 6-го порядка 3.Профиль заготовки по п.1, о тличающийся тем, что каждая боковая сторона сечения профиля выполнена в виде участка гиперболической спирали с величиной константы, равной 0,8-4 толщины профиля.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,SU„„1090274

3(Я1 А Ol В 23/02 В 21 )1 7/00

С0 О

CD (21) 3453112/30-15 (22) 07.06.82 (46) 07.05,84. Бюл. Ф 17 (72) А.А. Минаев, С.А. Онищенко, С.Н, Игнатьев, Ю.С. Мухин, В,И. Чуфистов, В.П. Следнев, Л.H. Лесик, В.Л. Пилюшенко, В.И. Гасилин, l0,Е. Бердичевский, В,Д. Дмитриев и В.Б. Шум (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 631.316.02(088.8) (56) 1. Патент ГДР В 198147, кл. А Ol В 23/02, 1977.

2, Патент Дании h 111044 кл. А 01 В 23/02, 1978 (прототип). (54)(57) 1, ПРОФИЛЬ ЗАГОТОВКИ ДЗИ

УПРУГОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА КУЛЬТИВАТОРА, поперечное" сечение которого выполнено из сопряженных между собой участков, два из которых, расположенные с противоположных сторон продольной оси сечения, выполнены длинными, один из них — в виде прямой линии, а другой — в виде выпуклой кривой, причем сопряженные с ними боковые стороны выполнены криволинейными, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения срока службы рабочего органа, выпуклый длинный участок профиля описан кривой, игеющей переменный радиус кривизны, а каждая боковая сторона выполнена в виде участка спиральной кривой, заключенного между двумя. параллельными касательными к ней, при этом выпуклый длинный и каждая боковая сторона сечения сопряжены между собой на участке максимальной кривизны последних.

2. Профиль заготовки по п. 1, отличающийся тем, что длинный выпуклый участок сечения профиля выполнен по параболической кривой по меньшей мере 6-го порядка

3. Профиль заготовки по п.l, о тл и ч а ю шийся тем, что каждая боковая сторона сечения профиля выполнена в виде участка гиперболической спирали с величиной константы, равной 0,8-4 толщины профиля.! 1

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к заготовкам для изготовления упругих рабочих органов культиватора, преимущественно S-образныхв

Известен профиль заготовки для упругих рабочих органов культиватора, преимущественно S-образных, поперечное сечение которого выполнено из сопряженных между собой участков, два из которых, расположенные с противоположных сторон продольной оси сечения, выполнены длинными и прямолинейными, а сопряженные с ними боковые участки сечения — радиально закругленными P1 ).

Недостатком известного устройства является то, что закругления у внешней длинной стороны сечения профиля переходят в места максимальной кривизны и становятся концентраторами напряжений, вследствие чего распределение напряжений по внешней длинной стороне профиля неравномерно и приводит к снижению срока эксплуатации рабочего органа культиватора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является . профиль заготовки для упругих рабочих органов культиватора, поперечное сечение которого выполнено иэ сопряженных между собой участков, два из которых, расположенные с противололожных сторон продольной оси сечения выполнены длинными, один иэ них— в виде прямой линии, а другой — в виде выпуклой кривой, причем сопряженные с ними боковые стороны выполнены криволинейными (2 1, Недостатком данного устройства является выполнение выпуклой длинной стороны сечения профиля по кривой с постоянным радиусом, поэтому после изгибания заготовки в упругий рабочий орган культиватора в пружинной части его s середине длинной выпуклой сторожа профиля растягивающие напряжеюм максимальные. В результате этого образуется концентратор повьппенных растягивающих напряжений, который является причиной возникновения сталостных трещин, ускоряющих разрушение рабочего органа культиватора, что снижает срок его эксплуатации.

Цель изобретения — ловьппение долговечности рабочего органа.

090274 г

Поставленная цель достигается тем, что в профиле заготовки для упругого рабочего органа культиватора выпуклый длинный участок профиля описан кривой, имеющей переменный радиус кривизны, а каждая боковая сторона выполнена в виде участка спиральной кривой заключенного между двумя параллельными касательными к ней, лри этом выпуклый длинный и каждая боковая сторона сечения сопряжены между собой на участке максимальной кривизны последних.

Длинный выпуклый участок сечения выполнен по параболической кривой по меньшей мере 6-ro порядка.

1(аждая боковая сторона сечения выполнена в виде участка гиперболической спирали с величиной константы, равной 0,8-4 толщины профиля.

Выполнение выпуклой длинной стороны профиля в виде кривой с геременным радиусом обеспечивает (после выполнения из заготовки упругого рабочего органа культиватора ) на пружинящих участках рабочего органа получение линии, близкой к прямой, причем наиболее эффективной является параболическая кривая не ниже 6 порядка, так как параболы меньших порядков на симметричных левой и правой сторонах сечения дают экстремум по поперечной оси профиля, и, следовательно, концентратор напряжений, снижающий срок службы упругих органов культиватора.

Выполнение боковых сторон сечения профиля в виде участка спиральной кривой, заключенного между двумя параллельйымн касательными к ней, сопряженного с длинной выпуклой стороной сечения профиля в местах наибольшей кривизны последних,,способствует линиариэации длинной выпуклой стороны, т.е. стабилизации величины растягивающих напряжений по практически прямой линии. При этом выполнение боковых сторон в виде спиральной кривой позволяет добиться приближения продольной оси (нейтральной линии) сечения к выпуклой длинной стороне, что способствует снижению величины значений растягивающих напряжений, а следовательно, повышает стойкость упругих рабочих органов культиватора, Эксперименты показали, что гиперболическая спираль является оптимальной по изложенным причинам. Диапазон

1090 изменения величины константы, определяющей гиперболическую спираль, выбран необходимым и достаточным для выполнения поставленной цели в размере 0,8-4 толщины профиля. При этом величина 0,8 соответствует наиболее массивным заготовкам, применяемым для изготовления упругих рабочих органов культиватора (толщиной 20-25 мм), и уменьшение этого показателя приводит лишь к утяжелению деталей, Величина 4 выбрана для полос наименьшей толщины (до 4 мм), и увеличение этого показателя приводит к излишнему искривлению участка гиперболической спирали, в виде которой выполнена боковая сторона, и не достигается линиаризации выпуклой длинной стороны профиля, а следовательно, и стабилизация напря-. О жений по последней.

На фиг. 1 представлено сечение профиля заготовки для упругих органов культиваторов; на фиг. 2 — S-образный рабочий орган культиватора.

Профиль заготовки для упругих рабочих органов культиватора имеет

Ъ поперечноесечение, выполненное из сопряженных между собой участков

1-4, два из которых 1 и 2, расположенные с противоположных сторон продольной оси 5 (нейтральной линии) сечения, выполнены длинными, один из них 1 — в виде прямой линии, а другой 2 — в виде выпуклой кривой, имеющей переменный радиус кривизны, преимущественно Ъ виде параболической кривой по меньшей мере б-ro порядка. Каждая боковая сторона 3 или

4 сечения выполнена в виде участка ,1 1 спиральной кривой, заключенного между двумя параллельными касательными к ней, при этом длинный выпуклый участок 2 сечения и каждый боковой участок 3 или 4 сечения со:5 пряжены между собой на участке максимальной кривизны последних. Боко вые стороны 3 и 4 сечения целесообразно выполнять в виде участков гиперболической спирали с величиной

274 константы равной 0,8-4 толщины профиля, что обосновано сортаментом сортового проката.

Дуга спирали, выбранная между двумя параллельными касательными к ней, позволяет обеспечить плавный переход от длинной выпуклой стороны сечения и в то же время позволяет приблизить нейтральную линию сечения 5 к длинной выпуклой стороне 2 за счет облегчения его части со стороны длинного.ïðÿìîëèHåéíîãî участка l.

В результате формирования заготовки с профилем (фиг. 1) упругого рабочего органа культиватора, например, в S-образный путем эагибания в спиральную пружину, верхняя часть

S-образной формы 6 согнута в основ- . ном по кругу с переменным радиусом кривизны, в то время как нижняя часть согнута с противоположной кривизной и образует зуб 7, на котором устанавливаются почвообрабатывающие наконечники. Длинная выл сторона профиля 2 в пружинной части 6, которая является концентратором напряжений, преобразуется в прямую линию со стабилизированными по всей длине растягивающими напряжениями.

Снижение величины и стабилизации уровня растягивающих напряжений по длинной выпуклой стороне профиля упругих рабочих органов культиватора .позволяет повысить выносливость при циклическом нагружении.

Выносливость при циклическом нагружении носка зуба рабочего органа с профилем заготовки по данному изобретению значительно выше, чем у известных.

Использование изобретения при производстве S-.образных рабочих органов позволяет снизить парк запасных упругих рабочих органов культиваторов путем увеличения срока их эксплуатации за счет снижения величины и стабилизации уровня растягивающих напряжений по длинной внешней стороне профиля.

I 0902 74

Тира)к 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2967/1

Филиал 1ПШ "Патент", г. Ултород, ул. Проектная, 4

Составитель Т. Молочникова

Редактор Т. Митейко Техред И.Метелева Корректор В.Бутмга