Почвообрабатывающее орудие

 

Использование: сельскохозяйственное машиностроение, в орудиях для поверхностной обработки почвы. Сущность изобретения: почвообрабатывающее орудие содержит смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы, позади которых расположен уплотнительный каток. Катод выполнен в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены кольцевыми группами пластинчатые зубья. Каждый зуб выполнен в виде пластины с четырьмя гранями, одной из которых она закреплена, а остальные свободны: передняя, задняя и затылованная. Поверхности грани для крепления зуба и затылованной грани выполнены с одинаковым радиусом кривизны, равным по величине радиусу цилиндра катка. Затылованная поверхность предыдущего зуба сопряжена с поверхностью крепления к цилиндру последующего зуба в раскрое полосы материала, из которого зубья изготовлены. 5 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, к орудиям для поверхностной обработки почвы.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению и выбранной нами за прототип является машина для обработки почвы, описанная в выложенной заявке Нидерландов N 8402242, А 01 В 29/04, 1984. Машина содержит коробчатого вида раму, на которой закреплены вертикальные оси с рыхлительными элементами, сцепку для присоединения к тягачу, почвоуплотняющий каток и механизм соединения катка с рамой. На цилиндрическом несущем элементе катка по всей окружности группами размещены пластинчатые зубья. Зубья имеют W образную форму и выштампованы из единой полосы материала, причем по своей форме внешний контур пластинчатых элементов почти совпадает с внутренним контуром, а концы сужающихся частей внешнего и внутреннего контуров образуют дугу окружности с центром, совпадающим с центром цилиндрического несущего элемента.

Недостатком данной конструкции является сложная W-образная форма зубьев, а значит и сложная оснастка для изготовления, наличие отходов и возможная пробуксовка катка при работе на влажных и легких почвах, что объясняется наличием у такой формы зуба как рабочей поверхности, так и нерабочей. Усилие, препятствующее скольжению катка, зависит от площади проекции рабочей поверхности зуба на плоскость, перпендикулярную поверхности почвы. Величина проекции рабочей поверхности зуба равна h=Н-Н₁, где Н величина проекции полной поверхности зуба, Н₁ величина проекции нерабочей поверхности зуба. Чем больше размер H₁, тем меньше рабочая поверхность зуба, а пробуксовка больше. Однако уменьшить размер Н₁ до минимума в данном случае невозможно, т.к. тогда конструкция зуба потеряет смысл.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания почвообрабатывающего орудия, в котором путем выполнения такой пластинчатой формы зубьев катка, когда величина нерабочей поверхности зубьев сведена к минимуму и исключены просветы между зубьями при изготовлении, достигается повышение антипробуксовывающей способности, а также безотходная технология изготовления, что способствует лучшей обработке почвы и экономии металла.

Сущность изобретения заключается в том, что в почвообрабатывающем орудии, имеющем раму с размещенными на ней рыхлительными элементами, сцепку для присоединения к трактору, почвоуплотняющий каток и механизм соединения катка с рамой, а также пластинчатые зубья, размещенные группами по всей окружности цилиндрического несущего элемента, согласно изобретению каждый зуб катка образован двумя боковыми, наружной и внутренней поверхностями, причем боковые поверхности параллельны, не равны друг другу и симметричны, а внутренняя и наружная представляют собой дуги одинаковой длины, выполненные радиусом, равным радиусу несущего цилиндрического элемента.

В данном случае форма зуба с неровными боковыми поверхностями позволяет одну из сторон зуба уменьшить до технологически возможного размера, тем самым увеличить рабочую поверхность и соответственно повысить антипробуксовывающую способность. Признаки параллельности и симметричности боковых сторон позволяют выполнить внутреннюю и наружную поверхности зуба дугами равной величины и одного радиуса, что необходимо при раскрое полосы, когда внутренняя поверхность последующего зуба является наружной поверхностью предыдущего зуба, а это позволяет избежать просветы между зубьями при их изготовлении, т. е. производить без отходов металла из полосы соответствующего размера.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено почвообрабатывающее орудие, вид сверху; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 изображен прикатывающий каток; на фиг. 4 сечение Д-Д на фиг. 3; на фиг. 5 представлена схема изготовления зубьев путем рубки из одной полосы материала.

Почвообрабатывающее орудие имеет раму 1, расположенную под прямым углом к направлению движения, с устройством 2 для присоединения к тягачу (не показан). Рама имеет шпиндельные узлы 3, на концах которых установлены несущие элементы 4, в которых находятся направленные вниз рабочие рыхлительные элементы 5. С помощью поворотных рычагов 6, размещенных по торцам рамы 1 и направленных назад, к раме присоединен уплотняющий каток 7, который может менять свое положение относительно рамы 1. Уплотняющий каток 7 состоит из несущего цилиндрического элемента 8 с цапфами 9 по торцам и кольцевых групп зубьев 10. Посредством цапф 9, размещенных на подшипниках 11 в корпусах 12, уплотняющий каток 7 установлен на поворотных рычагах 6. Кольцевые группы зубьев 10 размещены на цилиндрическом несущем элементе 8 на одинаковом расстоянии друг от друга. Каждая кольцевая группа состоит из нескольких зубьев 10 касающихся друг друга, причем выступы зубьев 13 смещены вдоль центральной оси несущего цилиндрического элемента 8, в результате чего они размещены по спирали относительно продольной оси несущего цилиндрического элемента 8.

Каждый зуб образован двумя боковыми поверхностями: передней рабочей 14 и задней нерабочей 15, а также наружной 16 и внутренней 17. Боковые поверхности 14 и 15 параллельны, не равны друг другу и симметричны, а наружная 16 и внутренняя 17 представляют собой дуги одинаковой длины и выполнены радиусом равным радиусу несущего цилиндрического элемента 8.

При размещении зубьев на несущем элементе образуется зубчатый диск с внутренней поверхностью, сформированной внутренними поверхностями 17 кольцевой группы зубьев 10, и наружной поверхностью, представляющей сложную форму, образованную повторяющимися участками: прямолинейным рабочим 14, криволинейным 16 и прямолинейным 15. Зубья 10 примыкают друг к другу и могут быть сварены в кольцевую группу отдельно от несущего цилиндрического элемента. Кольцевые группы устанавливают на несущий цилиндрический элемент на одинаковом расстоянии друг от друга и приваривают с разворотом на одинаковый угол, таким образом, что выступы зубьев 13 образуют винтовую линию вдоль оси несущего элемента 8. На зубьях 10 размер нерабочей поверхности зуба Н₁ выполняется технологически возможно минимальным, как правило равным толщине полосы, для того, чтобы разница между размерами Н-Н₁ была максимальной, а пробуксовка соответственно уменьшалась до минимума.

На фиг. 5 изображен раскрой полосы, где радиус наружной поверхности R₁, а внутренней R₂. Из рисунка очевидно, что R₁ R₂ R, где R радиус несущего цилиндрического элемента, причем центры R₁ и R₂ не совпадают. Длины дуг а-а₁ и б-б₁ равны, а боковые стороны зубьев а-б, а₁-б₁ параллельны между собой, симметричны и не равны. Внутренняя поверхность последующего зуба является наружной поверхностью предыдущего зуба. Таким образом исключаются просветы и потери металла.

Почвообрабатывающее орудие работает следующим образом. Тягач через устройство 2 перемещает раму 1 по полю. Размещенные на раме шпиндельные узлы 3 вращаются вокруг вертикальных осей и при заглублении в почву рабочих рыхлительных элементов 5 рыхлят ее. Уплотняющий каток 7 в процессе работы накатывается на взрыхленную почву, дробит зубьями 10 комья почвы, а несущим цилиндрическим элементом 8 уплотняет ее. Находящиеся на несущем элементе кольцевые группы зубьев 10 обеспечивают непрерывное вращение катка.

Описанное почвообрабатывающее орудие, оснащенное катком с предложенной формой зубьев обеспечивает качественную обработку почвы, благодаря тому, что стало возможным задаться максимальной рабочей высотой зуба за счет сведения другой стороны зуба до минимально возможной величины и тем самым повысить антипробуксовывающую способность катка, к тому же заявленная форма зубьев обеспечивает безотходную технологию изготовления.

Формула изобретения

Почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с устройством для присоединения к тягачу и смонтированные на раме рыхлительные рабочие органы, позади которых расположен почвоуплотнительный каток, имеющий механизм соединения с рамой, выполненный с возможностью регулирования положения катка относительно последней, причем каток выполнен в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены размещенные кольцевыми группами пластинчатые зубья, отличающееся тем, что каждой зуб выполнен в виде отдельной пластины, имеющей грань с криволинейной поверхностью для крепления зуба на окружности цилиндра катка, а также свободные переднюю, затылованную и заднюю грани, причем передняя грань длиннее задней, параллельна ей и расположена на цилиндрическом элементе с наклоном относительно направления его радиуса в сторону, противоположную направлению вращения катка, а затылованная грань расположена между передней и задней гранями и имеет криволинейную поверхность, обращенную вогнутостью к цилиндру катка, при этом поверхности грани для крепления зуба к затылованной грани выполнены по дугам одинаковой длины с одинаковым радиусам кривизны, равным радиусу цилиндра катка, и затылованная поверхность предыдущего зуба сопряжена с поверхностью крепления к цилиндру последующего зуба в раскрое полосы материала, из которого зубья изготовлены.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5