Рабочий орган бороны

 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих машин. Цель изобретения - снижение энергоемкости при повышении интенсивности рыхления почвы Рабочий орган бороны содержит диск 2. с иглами 3, имеющими рабочую часть переменной кривизны. Каждая игла 3 снабжена в передней частч подвижным заостренным пустотелым наконечником 4, а игла 3 выполнена пустотелой с каналом постоянной кривизны. Наконечник 4 частично заполнен частицами сухой почвы, В канале иглы 3 установлены сопряженно с возможностью перемещения упругие элементы 9 и размещенные между ними герметичные трубчатые элементы 10 и 11, при этом полость одного из трубчатых элементов 10 заполнена водной суспензией почвы и шаровидными телами 12, а полость другого трубчатого элемента 11 частично заполнена частицами сухой почвы, причем рабочая часть иглы 3 выполнена с уменьшением радиуса ее кривизны от передней части иглы 3 к задней ее части. Наконечник 4, упругие 9 и трубчатые 10 и 11 элементы, расположенные в канале иглы, сопряжены друг с другом посредством полушаровидных выступов 12. Рабочая часть иглы 3 выполнена по логарифмической спирали„ При работе рабочего органа бороны виброударный механизм 5 посредством механического воздействия со стороны наконечника 4 и инерционных сил снижает энергоемкость рабочего органа и увеличивает интенсивность рыхления почвы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СООЕТСНИХ

РЕСПУ1 ЛИН

92 А1

as) ъНАв

Я)5 A "1 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСХВЕНН1 1й HOMHTET пО VaOe ЕВГЕНИЯМ V OWpWWM

ПРИ fMHT СССР (21) 4792246/15 (22) 19.02.90 (46) 30.06.92. Бюл. Ю 24 (75) Л.фт Бабицкий и А.Л. Бабицкий (53) 631.316(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 578917, кл. А 01 В 21/04, 1977. (54) РАБОЧИЙ ОРГАН БОРОНЫ (57) Изобретение относится к сельско" хозяйственной технике, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих машин. Цель изобретения - снижение энергоемкости при повышении интенсивности рыхления почвы. Рабочий орган бороны содержит диск 2 с иглами 3, имеющими рабочую часть переменной кривизны. Каждая игла 3 снабжена в . передней част i подвижным заостренным пустотелым наконечником 4, а игла 3 выполнена пустотелой с каналом постоянной кривизны. Наконечник 4 частично заполнен частицами сухой почвы. В канале иглы 3 установлены сопряженно с

2, возможностью перемещения упругие эле. менты 9 и размещенные между. ними герметичные трубчатые элементы 10 и 11, при этом полость одного из трубчатых элементов 10 заполнена водной суспен зией почвы и шаровидными телами 12, а полость другого трубчатого элемента

11 частично заполнена частицами сухой почвы, причем рабочая часть иглы 3 выполнена с уменьшением радиуса ее кривизны от передней части иглы 3 к задней ее части. Наконечник 4, упругие

9 и трубчатые 10 и 11 элементы, расположенные в канале иглы, rîïðÿæåíû друг с другом посредством полушаровидных выступов 12. Рабочая часть иглы 3 выполнена по логарифмической спирали.

При работе рабочего органа бороны виб-. роударный механизм 5 посредством механического воздействия со стороны на- конечника 4 и инерционных сил .снижает энергоемкость рабочего органа и увеличивает интенсивность рыхления почвы, 2 з.п. Ф-лы, 1 ил.

3 1743

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих машин.

Известны рабочие органы борон для рыхления почвы в виде вращающегося на оси диска с иглами, имеющими рабочую часть переменной кривизны.

Недостатком такой бороны является большая энергоемкость процесса обра" ботки почвы, вследствие перемещения игл с дисками независимо от фаз деформации и разрушения почвы. Рабочие элементы каждой иглы бороны не имеют

Йозможности совершать независимые колебания друг от друга. В процессе работы такие бороны не реализуют каждой иглой периодические изменения сил сопротивления почвы, в соответствии с ее фазами деформации, в результате чего имеют повышенное сопротивление и низкую интенсивность рыхления почвы.

Цель изобретения - снижение энергоемкости при повышении интенсивности рыхления почвы.

Поставленная цель достигается применением рабочего органа бороны, содержащего установленные на диске рыхлящие иглы по форме логарифмической спирали с заостренными пустотелыми наконечниками на концах, подвижно соединенными с иглами посредством направляющих виброударных механизмов, реализующих силы трения наконечников с почвой и сопротивление разрушению почвы.

На чертеже изображен предлагаемый рабочий орган бороны, вид сбоку. ,Рабо:ий орган бороны (фиг. 1) состоит из установленного на валу 1 диска 2, на котором крепятся пустотелые иглы 3 с подвижными заостренными пустотелыми наконечниками 4 на концах, Ф частично наполненными сыпучим материалом в виде сухих частиц почвы. Наружная поверхность иглы 3 круглого сечения выполнена по форме логарифмической спирали с уменьшением радиуса ее кривизны от передней части иглы к задней. Виброударные механизмы 5 наконечников 4 размещены во внутреннем круглом канале иглы 3, вогнутом по дуге окружности в направлении вогну.тости наружной поверхности иглы. Виб-. роударный механизМ 9 состоит иэ рых" лящего наконечника 4 с задней цилиндрической, вогнутой по кривизне канала иглы, частью 6 с полушаровидным выступом на торце, находящейся внутри ци392 . 4 линдрического канала иглы и соединен" ной с торцовой частью наконечника пос" редством цилиндрического штока 7, проходящего через отверстие гайки 8.

Во внутреннем, канале иглы 3 за задней частью 6 наконечника 4, последовательно отделяясь посредством упругих элементе 9, помещаются цилиндрические, вогнутые по дуге окружности ка.нала иглы, пустотелые герметичные трубчатые элементы 10 и 11 с полушаровидными выступами на торцах, внутреняя часть которых частично наполнена соответственно вязкой жидкостью в виде суспензии почвы, обтекающей шаровидные тела l2, и сыпучим материалом в виде сухих частиц почвы и отделен,ных .от торца с полушаровидным высту2р 1 ом внутреннего канала иглы упругим

1 элементом 9. Упругость элементов 9 возрастает в направлении от рыхлящих наконечников 4 к центру вращения диска 2.

25 Устройство работает следующим об" разом.

При движении предлагаемого рабочего органа бороны происходит раэруше" ние почвы подвижными рыхлящими накоЗо нечниками и криволинейными логарифмическими иглами, закрепленными на вращающихся за счет сцепления с почвой дисках бороны. В результате действия переменных сил трения наконечников

35 о почву, сил сцепления вязкой жидкости и сил трения сыпучего материала внутри трубчатых элементов, а также сжатия и растяжения упругих элементов . и удара промежуточных трубчатых эле" ментов виброударных механизмов под действием переменного сопротивления почвы, происходит виброударное воздействие рыхлящих наконечников на почву, что увеличивает интенсивность

1S рыхления почвы и уменьшает сопротивление. Во время выполнения технологического процесса за счет контакта наконечников 4 с почвой, действия сил

-трения и сопротивления почвы .происходит сжатие упругих элементов 9, перемещение сыпучего материала и вязкой жидкости внутри цилиндрических трубчатых элементов 10 и 11 и наконечников 4 и накопление кинетической энергии. В конце фазы сжатия, что

55 соответствует максимальном„" оближению торцовых частей промежуточных трубчатых элементов и наконечника происходит взаимный удар наконечника, 5 174339 промежуточных трубчатых элементов с сыпучим материалом и вязкой жидкостью.

Затем происходит передача накопленной ими кинетической энергии почве и, ее . разрушение.

Предлагаемое устройство наиболее .полно соот ветст вует за конам деформации и разрушения почвы. Виброударный механизм позволяет учитывать соотно-. шение всех фаз деформации почвы по времени и создавать условия для воз- никновения автоколебаний наконечников игл бороны в почве. Вязкая и пластическая части промежуточных трубча" тых элементов и наконечников возбуждают автоколебания .рыхлящих наконечников за счет разности и противоположной направленности сил трения почвы по наконечникам и иглам рабочего ор- ур гана бороны и сил трения и сцепления сыпучего материала и вязкой жидкости внутри наконечников и цилиндрических трубчатых элементов в период между ударами промежуточных трубчатых эле- 25 ментов при скалывании и разрушении

1 почвы. Шаровидные тела t 2, обтекаемые вязкой жидкостью внутри цилиндрических трубчатых элементов 10, усили. вают влияние вязких свойсгв виброударного механизма на реализацию вязких свойств почвы. Частичное наполнение внутренних полостей наконечников

4 сыпучим материалом позволяет реали- . зовать пластические свойства почвы, проявляющиеся в начале контакта наконечников с почвой, за счет возникновения сил трения между ними. В этот период внедряющиеся в почву наконечники воспринимают сопротивление почвы и перемещаются назад, сжимая упругие элементы и перемещая промежуточные трубчатые .элементы. Сила же трения сыпучего материала внутри наконечни-. ков и промежуточных трубчатых эле". ментов направлена противоположно силе сопротивления почвы. Рыхлящий нако- . нечник,- реализуя разность этих сил по

:величине и направлению, совершает вибрирующее воздействие на почву, что способствует устойчивости автоколе" .баний рыхлящих наконечников. 8 свою очередь, рыхлящий наконечник .4, перемещаясь, вибрируя назад и сжимая про" межуточные упругие элементы 9, отталкивает назад по дуге окружности. канала последующие за ним трубчатые элементы

10 и 11, сближая их торцовые части и преодолевая силы трения сыпучего материала и силы сцепления вязкой жидкости внутри них. В конце первого периода перед сколом почвы происходит соударение торцовых частей промежуточных трубчатых элементов 10 и 11. Под действием удара и отталкивающих сил упругих элементов промежуточные трубчатые элементы расходятся с большой скоростью, Первый, ближайший к наконечнику трубчатый элемент 10, ударяет своей торцовой частью по торцовой части b штока 7 наконечника 4. Под действием силы удара наконечник перемещается вперед и скалывает почву. После скалывания почвы наконечник иглы вновь перемещается назад и процесс периодически повторяется.

Поддер>нанию устойчивости автоколебаний рабочих наконечников способствует также исполнение наружной рабочей поверхности иглы по форме логарифмической спирали с уменьшением радиуса ее кривизны от передней части иглы к задней, в сочетании с внутренним каналом иглы для виброударного,механизма наконечника, выполненным с постоянной кривизной.В таком устройстве обеспечивается разность сил скользящего воздействия наружной поверхности иглы на почву и виброударного механизма, размещенного внутри иглы. Наружная рабо. чая .поверхность иглы обеспечивает скольжение по ней почвы при минимальном сопротивлении и концентрацию давлений в малой области. Интенсивность воздействия иглы на почву будет усиливаться, если силовое псле будет концентрироваться в точку, что. может быть получено направляющими кривыми rio форме логарифмической спира- ли. В логарифмической спирали нормаль образует с радиусом-вектором постоянный угол, равный в данном случае углу трения почвы о рабочие иглы бороны. При такой форме рабочих игл, после создания наконечниками концентрации давлений и скалывания почвы, она сходит с наконечников и скользит по рабочим поверхностям игл в направлении уменьшения радиуса кривизны логарифмической спирали, то есть. к ее полюсу, где создается дополнительная . концентрация давлений, реализуемая звеньями виброударного механизма, пе" ремещающимися внутри иглы по направляющему каналу постоянной кривизны. В результате этого повышается интенсивность воздействия рыхлящих наконечни1. Рабочий орган бороны, содержащий диск с иглами, имеющими рабочую часть переменной кривизны, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергоемкости при повышении интенсивности рыхления почвы, каждая игла снабжена в.передней части подвижным заостренным пустотелым нако25

7 1743392 ков и рабочих игл на почву и снижаются энергозатраты. Увеличение упругости виброударных механизмов в направлении внутреннего канала иглы от рыхлящих наконечников к центру диска позволяет автоматически поддерживать виброударный автоколебательный про-цесс бороны.

Использование предлагаемого рабо- 1О чего органа бороны позволяет сократить .расход топлива, за счет снижения энергозатрат, а повышение интенсивности воздействия на почву обеспечивает улучшение структуры почвы и ее водно-воздушного режима.

Формула изобретения нечником, а игла выполнена пустотелой с каналом постоянной кривизны, при этом наконечник частично заполнен . частицами сухой почвы, в канале иглы установлены сопряженно с возможностью перемещения упругие элементы и размещенные между ними герметичные трубчатые элементы, при этом полость одно-. го из трубчатых элементов заполнена водной суспензией почвы и шаровидными телами, а полость другого частично заполнена частицами сухой почвы, причем рабочая часть иглы выполнена с уменьшением радиуса ее кривизны от передней части иглы к задней.

2. Рабочий орган по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что наконечник, упругие. и трубчатые элементы, распо" ложенные в канале иглы, сопряжены, друг с другом посредством полушаровид. ных выступов.

3. Рабочий орган по и. 1, о т л и" ч а ю шийся тем, что рабочая часть иглы выполнена по логарифмической спирали.