Рабочий орган щелевателя

 

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих орудий для борьбы с эрозией почвы. Сущность изобретения: рабочий орган содержит стойку, долото и рыхлящие элементы. Рыхлящие элементы выполнены в виде оппозитно размещенных колец к режущими кромками на фронтальных частях с разнонаправленными навивками винтовых линий. Рыхлящие элементы дополнительно соединены со стойкой ребром жесткости. 6 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам почвообрабатывающих орудий для борьбы с эрозией почвы.

Известен рабочий орган щелевания почвы, имеющий вертикально установленный нож, в котором с целью повышения качества щелевания на задней кромке ножа под углом один к другому закреплены режущие элементы, длина каждого из которых больше толщины ножа [1] К недостаткам рабочего органа следует отнести нависание растительных остатков на ноже, отсутствие сменного долота на нижнем его срезе и недостаточную зону деформированной почвы по стенкам щели.

Известен также рабочий орган щелевания, содержащий стойку, долото и шарнирно присоединенную к долоту рыхлящую пластину, ширина которой больше ширины стойки, в котором с целью повышения степени рыхления стенок щели рыхлящая пластина дополнительно соединена с долотом упругим элементом и выполнена криволинейной в плоскости симметрии стойки; рыхлящая пластина выполнена с боковыми вертикальными гранями [2] Этот рабочий орган щелевателя принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого механического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся низкое качество крошения почвы и только в зоне работы долота.

Задача, на решение которой направлено изобретение, расширение зоны рыхления стенок щели и повышение качества крошения почвы.

Технический результат упрощение конструкции, снижение тягового сопротивления, повышение эффективности крошения почвы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для щелевания почвы, содержащем стойку, долото и рыхлящие элементы, закрепленные на заднем обрезе стойки, рыхлящие элементы выполнены в виде оппозитно размещенных колец с режущими кромками на фронтальных частях с разнонаправленными навивками винтовых линий и дополнительно соединены со стойкой ребром жесткости.

За счет того, что рыхлящие элементы выполнены в виде колец и размещены по бокам стойки выше долота, достигается указанный выше технический результат.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг.1 изображен рабочий орган щелевания, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид спереди, на фиг. 3 то же, вид в плане; на фиг.4 сечение A-A на фиг.1, диаметральные сечения колец рыхлящих элементов, ребра жесткости и поперечное сечение стойки; на фиг.5 показана развертка левой боковины после выполнения всех подготовительных операций; на фиг.6 представлена развертка правой боковины с технологическими и монтажными отверстиями для сборки стойки в неразъемный узел.

Рабочий орган щелевания содержит стойку 1, долото 2 и рыхлящие элементы 3 и 4, закрепленные на заднем обрезе 5 стойки 1.

Стойка 1 и рыхление элемента 3 и 4 выполнены из двух боковин 6 и 7 равной толщины. Боковины 6 и 7 (см. фиг.5 и 6) выполнены из листовой стали марки 45-60 по ГОСТ 1050-74 толщиной не менее 10 мм. На фронтальном обрезе 8 стойки 1, на внешних гранях 9 и 10 боковин 6 и 7 выполнены лезвия 11 13 путем односторонней заточки внешних граней 9 и 10. Лезвия 11 боковин 6 и 7 работают в мягком, пахотном горизонте и основная задача отводится им для перерезания растительных и корневых остатков. Лезвия 11 образованы односторонней заточкой с углами, не превышающими 10 12^o. Лезвия 12 работают в переходном слое старопахотный почвенный слой выше плужной подошвы и необработанный почвогрунт ниже плужной подошвы. Из условия обеспечения стойкости лезвия 23 к износу углы их заточки выполнены в пределах 13 15^o. Лезвия 13 боковин 6 и 7 работают в самых тяжелых условиях. Поэтому угол заточки должен быть выполнен не ниже 18 20^o. При сопряжении боковин 6 и 7 своими плоскими необработанными гранями лезвия 11 13 образуют двугранные ножи с углами заточки 20 25^o; 26 30^o и 36 40^o. На фронтальных обрезах 8 боковин 6 и 7 с тыльной стороны от лезвий 11 13 производят напыление износостойкого слоя толщиной 0,6 0,8 мм и шириной 15 20 мм. При сопряжении боковин 6 и 7 на фронтальной части образуются режущие кромки 14 16 толщиной 1,2 1,6 мм из износостойкого и особо прочного материала. На нижних срезах 17 и 18 боковин 6 и 7 выполнены наклонные полукруглые канавки 19 и 20, которые при сопряжении образуют наклонное отверстие 21 диаметром 16 мм. В наклонном отверстии 21 установлено сменное долото 2. Долото в отверстии 21 зафиксировано цилиндрическими штифтами 22. На верхнем обрезе 23 стойки 1 в технологических отверстиях 24 и 25 размещена пара монтажных втулок 26 для навески рабочего органа щелевателя на раму орудия. Монтажные втулки 26 с боковинами 6 и 7 соединены замкнутыми сварными швами. Диаметр отверстий в монтажных втулках 26 выполнен равным 40 мм, а расстояние между центрами втулки 26 составляет 150 мм.

Рыхлительные элементы 3 и 4 выполнены в виде колец и образованы из материала боковин 6 и 7. Фронтальные кромки 27 колец элементов 3 и 4 снабжены лезвиями 20 и 29. Угол заточки лезвий 28 и 29 выполнен равным 25^o. Развертки 30 33 при сопряжении участков 34 и 35 и участков 36 и 37 образуют стыки 38 и 39 на кольцах рыхлительных элементов 3 и 4.

Выполнение лезвий 28 и 29 на развертках 31 и 30 боковины 6, так же, как изготовление лезвий 28 и 29 на развертках 33 и 32 боковины 7, после формирования колец рыхлительных элементов 3 и 4 образуют режущие кромки 40 и 41, выполненные по винтовым линиям с правой и левой навивками. На боковинах 6 и 7 выполнены локальные выдавки 42 и 43 полуцилиндрической формы, торцевые участки которых выполнены полуконусами 44. При сопряжении боковин 6 и 7 выдавки 42 и 43 и полуконусы 44 образуют ребро жесткости 45. Ребро жесткости 45 размещено в средней части стойки 1 впереди рыхлящих элементов 3 и 4.

Боковины 6 и 7 и оппозитно установленные кольца режущих элементов 2 и 3 взаимно соединены прерывистыми стыковыми швами по контуру стойки 1 и дополнительно замкнутыми кольцевыми швами в плоскости сопряжений боковин 6 и 7 и в отверстиях 46 боковины 7. Этим достигается неразъемное соединение боковин 6 и 7 с высокой конструктивной прочностью, технологической и технической надежности стойки 1.

Рабочий орган щелевателя функционирует следующим образом.

При установившемся движении стойки 1 на заданной глубине долото 2 и режущая кромка 16 лезвия 13 боковин 6 и 7 формируют узкую щель шириной 2 см на глубине 40 60 см от поверхности поля. Стенки щели приобретают особую прочность. Плотность почвы в стенках щели достигает 2,5 3,0 г/см³.

Режущая кромка 14 лезвий 11 разрезает пахотный слой на два вертикальных пласта. Лезвия 29 своими режущими кромками 40 подрезают по бокам стойки 1 верхний слой почвы в старопахотном горизонте в среднем на глубине 0 20 см. Корни сорняков и предшественника подрезаются, а стерня на дневной поверхности сохраняется. Одновременно с работой режущих кромок 14 и 16 лезвий 11 и 13 боковин 6 и 7 стойки 1 в работе участвует вертикальная режущая кромка 15 лезвий 12. Режущая кромка 15 разрезает плужную подошву своей средней частью. Далее наиболее плотный участок почвы в виде отдельных почвенных плит с незначительным сдвигом в бок от стойки 1 поступает на ребро 45. Им пласт почвы подвергается дополнительному сжатию в сторону от боковых граней 9 и 10. Режущими кромками 40 и 41 почвенный пласт выше плужной подошвы и почвогрунт ниже плужной подошвы подрезаются в виде двух цилиндров и направляются по лезвиям 28 и 29 во внутреннюю полость рыхлителей 3 и 4, почвогрунт подвергается интенсивному радиальному сжатию, а на выходе из колец - растяжению. Этим достигается интенсивное почвенное крошение почвы и получение агрономических ценных фракций. Выполнение режущих кромок 40 и 41 по винтовым линиям и их направление от боковин 6 и 7 исключает нависание корней сорняков на них и обеспечивает их самоочищение. Рыхлая почва в слое 0 40 см, наличие стержневого фона и незаполненной щели на нижнем уровне обеспечивает полное насыщение почвой влаги и исключает ее водную эрозию.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

Рабочий орган щелевателя, содержащий стойку, долото и рыхлящие элементы, закрепленные на заднем обрезе стойки, отличающийся тем, что рыхлящие элементы выполнены в виде оппозитно размещенных колец с режущими кромками на фронтальных частях с разнонаправленными навивками винтовых линий и дополнительно соединены со стойкой ребром жесткости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6