Почвообрабатывающий каток

Каток включает набор последовательно смонтированных на общей оси кольцевидных обечаек, соединенных с осью при помощи спиц. Наружная поверхность каждой обечайки выполнена конусообразной и вогнутой. Наружная кромка большего основания обечайки выполнена под углом 20-45° по отношению к направлению движения катка. Спицы обечайки смонтированы под углом к плоскости каждой обечайки. Спицы обечаек выполнены изогнутыми в виде дуги, выпуклостью в сторону режущей кромки катка. Спицы обечайки могут быть выполнены Г-образными. Наружная поверхность и кромка большего основания обечайки упрочнена твердым износостойким сплавом. Обечайка, по крайней мере, на одной боковой поверхности имеет выемки. Выемки могут быть выполнены полуовальными, в виде полуокружности, полуэллипса, треугольника, прямоугольника или многоугольника. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность и качество работы катка и расширить его технологические возможности. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к почвообрабатывающим сельскохозяйственным орудиям, в частности к устройствам для рыхления и уплотнения почвы.

Известна конструкция многооперационного катка, выполненного в виде батареи (набора последовательно смонтированных кольцевых обечаек) с кольцами, выполненными в виде усеченного конуса и соединенными посредством спиц с осью батареи, которая установлена под углом к направлению движения почвообрабатывающего агрегата и соединена посредством поводков с рамой орудия, причем между поводками смонтированы реактивная тяга и нажимные рычаги, а кольца катка по ободу выполнены с односторонним гофром, а края обода имеют заточку. См. патент № 2294610. Публ. 10.03.2007 года. Один конец реактивной тяги имеет демпферное соединение. Один из поводков батареи выполнен раздвижной конструкции, имеющий выдвижную часть и нажимной рычаг, причем выдвижная часть расположена со стороны, противоположной осям крепления с рамой.

К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции и низкие технологические возможности, связанные с ограничением глубины рыхления и вычесыванием сорняков.

Известно более совершенное устройство - многооперационные катки (прототип), предназначенное для рыхления почвы, ее прикатывания, подрезания и вычесывания сорняков с одновременным выравниванием обрабатываемой поверхности. См. патент РФ на изобретение № 2281631. Многооперационные катки составлены в батарею, имеют форму кольца и соединены посредством спиц с осью батареи, которая установлена под углом к направлению движения агрегата. Кольца каждого катка имеют форму цилиндра, по краям которого выполнены противоположные углы заточки. Спицы образуют эксцентриситетное соединение кольца с осью. Катки составлены в батарею с обеспечением кратного шага эксцентриситета по окружности, что, по мнению авторов, снижает тяговое усилие и повышает функциональность и качество работы катка.

К недостаткам прототипа можно отнести низкие технологические возможности, связанные с ограничением глубины заглубления колец в почву и вычесыванием сорняков.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности повышение надежности и качества работы почвообрабатывающего орудия и повышение его технологических возможностей.

Поставленная изобретением техническая задача достигается тем, что наружная поверхность каждой входящей в набор последовательно смонтированных на общей оси при помощи спиц кольцевой обечайки выполнена конусообразной и вогнутой.

Наружная кромка большего основания каждой конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнена под углом 20-45 градусов по отношению к направлению движения катка.

Спицы каждой входящей в набор последовательно смонтированных на общей оси кольцевой обечайки смонтированы под углом к плоскости каждой обечайки, образуя конус с обратным по отношению к большему основанию конусообразной обечайки наклоном.

Спицы каждой входящей в набор кольцевой обечайки выполнены изогнутыми в виде дуги, выпуклой поверхностью выполненной в сторону режущей кромки катка.

Спицы каждой входящей в набор кольцевой обечайки выполнены Г-образными, при этом Г-образный угол выступает со стороны режущей кромки катка на величину, равную от 20 до 100 мм.

Верхняя полочка Г-образных спиц каждой входящей в набор кольцевой обечайки выполнена от наружной поверхности режущей кромки катка на расстоянии заглубления катка в почву.

Наружная поверхность и кромка большего основания конусообразной вогнутой кольцевой обечайки упрочнена, например, твердым износостойким сплавом.

По крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнены выемки.

Выемки, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнены полуовальными, например в виде полуокружности или полуэллипса.

Выемки, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнены, по крайней мере, с двумя гранями, например треугольными, или прямоугольными, или многоугольными.

Новизной предложенного технического решения является выполнение наружной поверхности каждой, входящей в набор, последовательно смонтированных на общей оси при помощи спиц кольцевых обечаек, конусообразной и вогнутой.

Так, выполнение наружной поверхности каждой кольцевой обечайки катка вогнутой формы образует более острую режущую кромку в большем основании конусообразной кольцевой обечайки, позволяющей увеличить глубину заглубления обечаек в почву, не увеличивая общий вес катка, и сохранить все другие функции, связанные с рыхлением, уплотнением почвы и вычесыванием сорняков.

Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно осуществимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи упрощения конструкции, повышения технологичности и эффективности обработки почвы.

Дополнительными признаками, раскрывающими конкретное выполнение конструктивных элементов предлагаемого устройства, являются:

- выполнение наружной кромки большего основания каждой конусообразной вогнутой кольцевой обечайки под углом 20-45 градусов по отношению к направлению движения катка обеспечивает оптимальное заглубление в почву кольцевых обечаек, рыхление и прикатывание при одном и том же весе почвообрабатывающего агрегата,

- установка спиц каждой входящей в набор последовательно смонтированных на общей оси кольцевой обечайки либо под углом к плоскости каждой обечайки, образуя конус с обратным по отношению к большему основанию конусообразной обечайки наклоном, либо изогнутыми в виде дуги, выпуклой поверхностью выполненной в сторону режущей кромки катка, образуя полусферу, либо Г-образными, при этом Г-образный угол выступает со стороны режущей кромки катка на величину, равную от 20 до 100 мм, позволяет более эффективно захватывать и выдергивать из почвы сорняки,

- выполнение верхней полочки Г-образных спиц каждой входящей в набор кольцевой обечайки от наружной поверхности режущей кромки катка на расстоянии заглубления катка в почву обеспечивает захват сорняков спицами, не препятствуя проникновению обечаек в почву,

- выполнение наружной поверхности и кромки большего основания конусообразной вогнутой кольцевой обечайки упрочненной, например, твердым износостойким сплавом повышает срок службы обечаек,

- выполнение, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выемок, в том числе полуовальными, например, в виде полуокружности, или полуэллипса, или, по крайней мере, с двумя гранями, например треугольными, или прямоугольными, или многоугольными, позволяет более надежно цеплять и удерживать сорняки при их вычесывании из почвы.

На фиг.1 схематично представлен почвообрабатывающий прикатывающий каток с обечайками, установленными в активном режиме - под углом к направлению «V» движения катка.

На фиг.2 представлено сечение кольцевой обечайки.

На фиг.3 представлено сечение кольцевой обечайки с нанесенным на ее наружную вогнутую поверхность упрочняющим твердым сплавом.

На фиг.4 схематично представлен почвообрабатывающий прикатывающий каток с обечайками, установленными в пассивном режиме.

На фиг.5 представлены варианты выполнения, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразных кольцевых обечаек, овальной, треугольной и многоугольной выемками.

На фиг.6 представлены варианты выполнения кольцевых конусообразных обечаек с различными по форме, Г-образными, в виде дуг и в виде конуса спицами.

Предлагаемый почвообрабатывающий прикатывающий каток состоит из набора конусообразных кольцевых обечаек 1, смонтированных при помощи спиц 2 на общей оси 3 вращения катков. Наружная поверхность 4 каждой, входящей в набор кольцевых обечаек 1, выполнена вогнутой. На боковых поверхностях каждой кольцевой обечайки 1 могут быть выполнены выемки, которые в зависимости от требуемых агротехнических условий могут быть выполнены полуовальной 5, треугольной 6 или многоугольной 7 формы. В частном случае выемки могут выполнены, например, треугольной формы в виде неравнобедренного треугольника 8. На наружную вогнутую поверхность 4 нанесен износостойкий твердый сплав 9. Спицы 2 могут быть выполнены в виде дуг 10, образуя сферический контур, либо прямыми 2, смонтированными либо в плоскости обечайки 1, либо наклонными 11, образуя конусный контур, вершина которого вынесена за пределы плоскости обечайки 1, либо Г-образной формы 12. Полочка 13 Г-образной формы спиц выполнена по отношению к крайней точке А режущей кромки 14 каждой кольцевой обечайки 1 на расстоянии (С) заглубления кольцевых обечаек 1 в почву.

Перед началом работы почвообрабатывающий каток с набором кольцевых конусообразных с вогнутой наружной поверхностью 4 обечаек 1 устанавливают на почвообрабатывающий агрегат. При этом устанавливать почвообрабатывающие катки можно как в активном (см. фиг.1) так и в пассивном (см. фиг.4) режимах. В активном режиме почвообрабатывающий каток установлен под углом к направлению движения агрегата с таким расчетом, чтобы оси вращения 3 каждого прикатывающего катка образовывали угол к направлению движения катка, равный 70-90 градусов. В пассивном режиме угол наклона хорды «В», соединяющей края вогнутой поверхности кольцевой конусообразной обечайки 1 катка к направлению движения почвообрабатывающего катка «V» устанавливают преимущественно перпендикулярно, или под углом от 70 до 110 градусов.

Предлагаемый почвообрабатывающий каток в активном режиме работает следующим образом.

При движении почвообрабатывающего агрегата кольцевые конусообразные обечайки 1 с вогнутой наружной поверхностью 4 перекатываются по почве, находясь при этом под углом к направлению движения почвообрабатывающего агрегата. Кольцевые конусообразные обечайки 1 вследствие их расположения под углом к направлению «V» движения почвообрабатывающего агрегата режущей кромкой 14 начинают заглубляться в почву на заданную глубину. Встречающиеся на пути движения кольцевых конусообразных обечаек 1 сорняки режущей кромкой 14 выдергиваются или подрезаются и выносятся на поверхность почвы. При этом спицы 2, которые могут быть выполнены прямыми, находящимися в плоскости кольцевой конусообразной обечайки, или вынесенные за пределы плоскости обечайки, образуя конусообразную фигуру, или в виде дуг 10, или Г-образной 12 формы. Такое конструктивное исполнение спиц заполняет пространство между кольцевыми обечайками, чем способствуют захвату сорняков и сбрасыванию их на поверхность почвы за катками. Наличие выемок на боковых сторонах (поверхностях) каждой конусообразной кольцевой обечайки 1 усиливает эффект захвата сорняков, позволяет более эффективно измельчать почву и выравнивать ее поверхность. В случае, когда сорняки не попали под режущую кромку 14 кольцевой конусообразной обечайки 1, последние попадают между спицами 2, 10, 11, 12 обечайки и выдергиваются (вычесываются) из почвы.

В пассивном режиме почвообрабатывающий каток в основном работает на прикатывание почвы и на удаление сорняков.

Предлагаемый почвообрабатывающий каток представляет собой надежную в работе многофункциональную конструкцию. При этом управление величиной заглубления конусообразных кольцевых обечаек 1 в почву осуществляется посредством изменения угла наклона почвообрабатывающего катка к направлению движения «V» почвообрабатывающего агрегата.

В настоящее время на предлагаемый почвообрабатывающий каток разработаны рабочие чертежи и изготовлен опытный образец, который проходит полевые испытания.

Предварительные испытания дали положительные результаты. Почва после прохождения предлагаемого почвообрабатывающего катка была ровной, равномерно измельченной, мелкокомковатой. Все сорняки были выдернуты или срезаны и лежали на поверхности почвы.

Принято решение о серийном выпуске предлагаемых почвообрабатывающих катков.

1. Почвообрабатывающий каток, включающий набор последовательно смонтированных на общей оси кольцевидных обечаек, соединенных с осью при помощи спиц, отличающийся тем, что наружная поверхность каждой входящей в набор последовательно смонтированных на общей оси при помощи спиц кольцевой обечайки выполнена конусообразной и вогнутой.

2. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что наружная кромка большего основания каждой конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнена под углом 20-45° по отношению к направлению движения катка.

3. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что спицы каждой входящей в набор последовательно смонтированных на общей оси кольцевой обечайки смонтированы под углом к плоскости каждой обечайки, образуя конус с обратным по отношению к большему основанию конусообразной обечайки наклоном.

4. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что спицы каждой входящей в набор кольцевой обечайки выполнены изогнутыми в виде дуги, выполненной выпуклой поверхностью в сторону режущей кромки катка.

5. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что спицы каждой входящей в набор кольцевой обечайки выполнены Г-образными, при этом Г-образный угол выступает со стороны режущей кромки катка на величину, равную 20-100 мм.

6. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что верхняя полочка Г-образных спиц каждой входящей в набор кольцевой обечайки выполнена от наружной поверхности режущей кромки катка на расстоянии заглубления катка в почву.

7. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность и кромка большего основания конусообразной вогнутой кольцевой обечайки упрочнена, например, твердым износостойким сплавом.

8. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнены выемки.

9. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что выемки, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнены полуовальными, например в виде полуокружности или полуэллипса.

10. Почвообрабатывающий каток по п.1, отличающийся тем, что выемки, по крайней мере, на одной боковой поверхности конусообразной вогнутой кольцевой обечайки выполнены, по крайней мере, с двумя гранями, например треугольными, или прямоугольными, или многоугольными.