Диск почвообрабатывающий гофрированный сферический
Владельцы патента RU 2717645:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам. Диск почвообрабатывающий гофрированный сферический имеет гофрированную поверхность на наружном кольце, плавно сопряженную с гладкой поверхностью его центральной части. На окружности, проходящей через точки лезвия диска, равноудаленные от плоскостей касательных к лезвию на вершинах гребней его выпуклой и вогнутой сторон, расстояние между смежными точками лезвия с гребнем между ними на выпуклой стороне диска, по крайней мере, в полтора раза больше расстояния между точками лезвия с гребнем между ними на его вогнутой стороне. Длина дуги между одинаково расположенными относительно гофр точками лезвия на этой окружности равна 2πr/n, где r - радиус окружности, а n - количество пар гофр, содержащих гребень на выпуклой и вогнутой стороне диска. Обеспечивается повышение интенсивности крошения сухих прочных глыб и устойчивости работы диска без залипания хорошо увлажненной почвой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.
Широко известны почвообрабатывающие гофрированные диски симметричные относительно плоскости центральной части, у которых режущая кромка выполнена по кривой близкой к синусоиде, а высота гофр плавно понижается к плоской центральной части диска (пат. РФ № 2161388, МПК А01В 49/02, 1999). За счет удлинения режущей кромки диска и разрушающего действия боковых поверхностей гофр на контактирующие с ними почвенные фрагменты процесс крошения почвы интенсифицируется. Такие диски устанавливают без угла атаки и наклона в продольно-вертикальной плоскости или в дисковых секциях, ось которых расположена поперек продольной оси машины. Их используют только для крошения предварительно разрыхленной почвы. Ограниченность условий их работы, недопустимость их установки с углом атаки для интенсификации крошения является недостатком таких дисков.
Известен гофрированный сферический диск, содержащий гладкую поверхность в центральной части и гофрированную на его наружном кольце, при этом прямые линии гребней гофр на выпуклой стороне диска выполнены в виде образующих поверхности прямого конуса касательных к сферической поверхности его центральной части. Лезвие и кромка кольцевых сечений гофр близки синусоиде. Линии гребней гофр на вогнутой стороне диска выполнены в виде дуг с постоянным радиусом кривизны. На обеих сторонах диска линии гребней и впадин гофр плавно сопряжены боковыми поверхностями гофр, а линии кольцевых сечений диска близки синусоиде - пат. РФ 2622916 А01В 23/06 - прототип. Диск можно установить с углом атаки и на индивидуальной стойке и в многодисковой секции.
Гофры на сферической поверхности повышает прочность и улучшает крошащую эффективность диска, однако вследствие малого расстояния между гребнями гофр на вогнутой стороне боковые поверхности гофры не могут защемить и раскрошить крупную глыбу. Из-за близости одна к другой боковых сторон гофры они могут залипать при обработке почвы с высокой влажностью всего обрабатываемого или подповерхностного слоя.
Технической задачей изобретения является повышение интенсивности крошения сухих прочных глыб и устойчивости работы диска без залипания хорошо увлажненной почвой.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в почвообрабатывающем гофрированном сферическом диске с гофрированной поверхностью на наружном кольце, плавно сопряженной с гладкой поверхностью его центральной части, на окружности, проходящей через точки лезвия, равноудаленные от плоскостей касательных к лезвию на вершинах гребней его выпуклой и вогнутой сторон, расстояние между смежными точками лезвия с гребнем между ними на выпуклой стороне диска, по крайней мере, в полтора раза больше расстояния между точками лезвия с гребнем между ними на его вогнутой стороне, а длина дуги между одинаково расположенными относительно гофр точками этой окружности равна 2πr/n, где r - радиус окружности, а n-количество пар гофр, содержащих гребень на выпуклой и вогнутой стороне диска, кроме того, линии гребней гофр на обеих сторонах диска прямые, расположенные в виде образующих поверхностей прямых конусов, или выполнены в виде дуг, радиус которых на вогнутой стороне диска, меньше радиуса дуг гребней на его выпуклой стороне, при этом ширина гофрированного кольца больше половины большего радиуса диска.
Изобретение поясняется чертежами.
Диск почвообрабатывающий гофрированный сферический представлен на фиг. 1 - вид сбоку, фиг. 2 - вид сверху со стороны выпуклости, фиг. 3 - вид сбоку фигуры 2.
Диск содержит гладкую сферическую центральную часть 1, плавно переходящую в гофрированное наружное кольцо 2 с гребнями 3 гофр на выпуклой стороне диска и 4 - на его вогнутой стороне, с боковыми поверхностями 5 гофр и лезвием 6 на наружной кромке диска. Диск заточен под углом β=25° со стороны выпуклости сферы.
Линии 3 и 4 гребней гофр прямые и расположены в виде образующих прямых усеченных конусов, причем конус с большим основанием образуют гребни гофр на выпуклой стороне диска. Линии гребней гофр на обеих сторонах или только со стороны вогнутости диска могут быть выполнены в виде дуг, радиус которых на вогнутой стороне диска меньше радиуса дуг гребней 3 на его выпуклой стороне. На обеих сторонах диска линии гребней и впадин гофр плавно сопряжены боковыми поверхностями 5 гофр. Высота гофр на обеих сторонах диска уменьшается от лезвия 6 к его гладкой центральной части 1. Ширина гофрированного кольца 2 диска больше половины большего радиуса R диска. Вся гладкая поверхность 1 центральной части диска может быть сферической или содержать плавно сопряженную с ней плоскую часть, контактирующую с фланцем подшипникового узла, на котором закреплен диск, или с плоским торцом распорной шпульки многодисковой секции.
Точки лезвия 6 на гребнях гофр со стороны вогнутости диска лежат на плоскости m-m, а со стороны выпуклости диска - на плоскости n-n. Расстояние между этими плоскостями 2h. Расположенная между ними плоскость Е-Е, равноудалена от плоскостей m-m и n-n и делит по высоте гофры обеих сторон диска на две части равные h. На плоскости Е-Е расположена окружность Е-Е, проходящая через точки лезвия 6, равноудаленные от плоскостей m-m и n-n касательных к точкам лезвия на вершинах гребней выпуклой и вогнутой сторон диска. Высота h гофры - это расстояние от точек на гребнях 2 и 3 лезвия 6 до плоскости Е-Е, делящей линию лезвия на две части с равной высотой гофр на стороне вогнутости и выпуклости диска. На окружности, расположенной в плоскости Е-Е, расстояние S между смежными точками С и D участка лезвия 6 с гребнем 3 на выпуклой стороне диска, по крайней мере, в полтора раза больше расстояния s между точками лезвия D и F с гребнем 4 на его вогнутой стороне, а длина дуги CF (или АВ на фиг. 3) между одинаково расположенными относительно гофр точками этой окружности, кратна 2πr/n, где r - радиус окружности, а n - количество пар гофр, содержащих гребень на выпуклой и вогнутой стороне. Размах линии 6 лезвия 2h≥40 мм.
При качении заглубленного диска его лезвие 6 режет растительные остатки. При большом заглублении диска сгруживание стеблей исключено, так как гофры обеспечивают их защемление необходимое для резания. Диск, установленный с углом атаки (16-24°), рыхлит полосу почвы. Угол между направлением движения диска, установленного с углом атаки, и передней боковой поверхностью гофры 4 на вогнутой стороне вращающегося диска, достаточен для защемления и разрушения почвенных глыб. Поверхностью вогнутой стороны с гофрой на ней диск защемляет и крошит комки и глыбы, в том числе крупные, разместившиеся между (перед) гребнями 4 гофр. Крошащая эффективность диска, в сравнении с прототипом, улучшена за счет того, что даже без изменения, в сравнении с прототипом, угла наклона боковых поверхностей гофр с гребнями 4 на вогнутой стороне диска между ними помещаются, ими защемляются и разрушаются крупные глыбы.
Диск не подвержен залипанию гофр, так как, в отличие от прототипа, на вогнутой стороне, взаимодействующей с почвой, он не содержит обращенных одна к другой близко расположенных боковых поверхностей 4 гофр. Незалипающие диски равномерно и устойчиво заглубляются на заданную глубину, поэтому лучше крошат почву. Интенсивность крошения выше при большем размахе 2h линии лезвия 6. Расстояние между гребнями гофр на вогнутой стороне должно быть достаточным для размещения в промежутке между ними крупных глыб, их защемления и крошения.
Впервые создан сферический диск с гофрами разной ширины s и S на их вогнутой и выпуклой стороне, причем, большей - на выпуклой.
Диск почвообрабатывающий гофрированный может быть закреплен на индивидуальной стойке с углом атаки и наклона или в многодисковой секции, установленной с углом атаки. Предложенный диск повысит интенсивность крошения прочных глыб и улучшит устойчивость работы орудия без залипания на переувлажненной почве.
1. Диск почвообрабатывающий гофрированный сферический с гофрированной поверхностью на наружном кольце, плавно сопряженной с гладкой поверхностью его центральной части, отличающийся тем, что на окружности, проходящей через точки лезвия диска, равноудаленные от плоскостей касательных к лезвию на вершинах гребней его выпуклой и вогнутой сторон, расстояние между смежными точками лезвия с гребнем между ними на выпуклой стороне диска, по крайней мере, в полтора раза больше расстояния между точками лезвия с гребнем между ними на его вогнутой стороне, а длина дуги между одинаково расположенными относительно гофр точками лезвия на этой окружности равна 2πr/n, где r - радиус окружности, а n - количество пар гофр, содержащих гребень на выпуклой и вогнутой стороне диска.
2. Диск почвообрабатывающий гофрированный сферический по п. 1, отличающийся тем, что линии гребней гофр на выпуклой стороне диска прямые или выполнены в виде дуг, радиус которых на вогнутой стороне диска меньше радиуса дуг гребней на выпуклой стороне диска.
