Выкапывающий рабочий орган

Международная патентная классификация:       A01D

Патент на изобретение №:      2164737

Автор:      Буробин Р.В., Борычев С.Н., Бышов Н.В., Колиденков В.М., Коноплев С.А., Крыгин С.Е., Переведенцев В.М., Успенский И.А.

Патентообладатель:      Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт по технологии и экономике хранения, транспортировки и механизации внесения в почву минеральных удобрений

Дата публикации:      20 Марта, 2001

Начало действия патента:      17 Мая, 1999

Адрес для переписки:      390025, г.Рязань, ул. Нахимова 13, ВНИПИагрохим, патентное бюро

Изображения

Выкапывающий рабочий орган, содержащий по крайней мере один лемех и установленные по обе стороны от него зубчатые диски. Режущая кромка дисков каждого зуба выполнена по кривой с постоянным углом резания, при этом зубчатые диски, установленные с внешней стороны рабочего органа, снабжены почвозацепами и связаны с приводом. Зубчатые диски связаны с приводным валом посредством втулки и упругих элементов, закрепленных одним концом на зубчатом диске, а другим на приводном валу. Втулка на приводном валу установлена жестко. Основания втулки перпендикулярны оси приводного вала, а образующая цилиндрической поверхности втулки не параллельна оси вращения вала. Ось внутреннего отверстия ступицы зубчатого диска, установленной на втулке, параллельна образующей цилиндрической поверхности втулки. Повышается технологическая надежность выкапывающего рабочего органа. 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к выкапывающим рабочим органам корнеклубнеуборочных машин.

Известен выкапывающий рабочий орган корнеклубнеуборочной машины, содержащий лемех и два сферических диска, установленные посредством осей на стойке, при этом диски выполнены с трапециевидными зубьями по периферии, причем передние кромки зубьев отогнуты внутрь сферических дисков, а задние кромки отогнуты наружу (авт. свид. СССР N 1139382, кл. A 01 D 25/04, 1985).

Однако, как показали лабораторно-полевые и хозяйственные исследования, такой выкапывающий рабочий орган характеризуется низкой производительностью и технологической надежностью, так как сферические диски с трапециевидными зубьями при подрезании клубненосного слоя грядки не обеспечивают качественного защемления стеблей ботвы и растительных остатков между диском и поверхностью поля, их захват, подрезание и продвижение стеблей по лемеху. Такое положение возникает при слишком большой величине угла защемления между касательной к лезвию трапециевидного зуба сферического диска и поверхностью поля, что приводит к перемещению стеблей ботвы и сорняков впереди диска и, следовательно, к сгруживанию почвы на лемехах машины (Родин К.И. Изыскание и исследование подкапывающих органов картофелеуборочных машин для работы на торфяных почвах: Дис. канд. техн. наук. - Рязань, 1968, - 165 с.).

Известен также выкапывающий рабочий орган картофелеуборочной машины, содержащий по крайней мере один лемех и установленные по обе стороны от него зубчатые диски, у которых режущая кромка каждого зуба выполнена по логарифмической кривой с постоянным полярным углом резания (авт. свид. СССР N 1674723, кл. A 01 D 25/04, 1988).

В таком выкапывающем рабочем органе геометрическая форма режущей кромки зубьев диска и его конструктивные параметры обеспечивают постоянство угла защемления растительных остатков между лезвием зуба и поверхностью поля, причем близким к оптимальному для скользящего резания. При скользящем резании растительные остатки (ботва, сорняки, корневища и др.) почти полностью подрезаются, а не подрезанные сходят с зуба диска. В результате подкапывающий орган не забивается растительностью, не сгруживает и не разваливает пласт, что, в свою очередь, повышает технологическую надежность картофелеуборочных машин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является выкапывающий рабочий орган корнеклубнеуборочной машины, содержащий лемех и установленные по обе стороны от него зубчатые диски, у которых режущая кромка каждого зуба выполнена по логарифмической кривой с постоянным полярным углом резания, при этом зубчатые диски со стороны лемеха снабжены почвозацепами и связаны с приводом (авт. свид. СССР N 1813344, кл. A 01 D 25/04, 1991).

Положительной особенностью конструкции такого рабочего органа является наличие приводных зубчатых дисков с почвозацепами. Сообщение дискам принудительного вращения несколько повышает технологическую надежность корнеклубнеуборочной машины и снижает его тяговое сопротивление.

Однако следует отметить, что на уплотненных почвах и задернелых участках привод зубчатых дисков из-за жесткой связи их с приводным валом испытывает большие динамические нагрузки, при этом процесс резания растительных остатков характеризуется достаточно высокой энергоемкостью. Кроме того, в рассматриваемом рабочем органе отсутствует механизм, предохраняющий элементы привода зубчатых дисков от поломок при встрече со случайными предметами (камни и др. ), находящимися зачастую в почве, что снижает эффективное использование выкапывающего рабочего органа корнеклубнеуборочной машины.

Задача предлагаемого изобретения - повысить технологическую надежность выкапывающего рабочего органа картофелеуборочной машины за счет снижения сопротивления почвы при вибрационно-угловых колебаниях зубчатых дисков.

Поставленная задача достигается тем, что в выкапывающем рабочем органе корнеклубнеуборочной машины, содержащем лемех и установленные по обе стороны от него зубчатые диски, у которых режущая кромка каждого зуба выполнена по логарифмической кривой с постоянным полярным углом резания, при этом зубчатые диски, установленные с внешней стороны рабочего органа, снабжены почвозацепами и связаны с приводом, согласно изобретению зубчатые диски связаны с приводным валом посредством втулки и упругих элементов, закрепленных одним концом на зубчатом диске, а другим на приводном валу, причем втулка на приводном валу установлена жестко, основания которой перпендикулярны оси приводного вала, а образующая цилиндрической поверхности втулки не параллельна оси вращения вала, при этом ось внутреннего отверстия ступицы зубчатого диска, установленной на втулке, параллельна образующей цилиндрической поверхности втулки.

На фиг. 1 изображен рабочий орган корнеклубнеуборочной машины; на фиг. 2 - вид A на фиг. 1; на фиг. 3 изображен схематически разрез привода зубчатого диска.

Выкапывающий рабочий орган включает по крайней мере один лемех 1, по обе стороны которого с внешней стороны установлены зубчатые диски 2, 3. Зубчатые диски 2 имеют привод от гидромоторов 4. На зубчатых дисках 2 имеются почвозацепы 5 с рабочей гранью 6. Диски 2, 3 имеют зубья 7, режущая кромка которых выполнена по кривой с постоянным углом резания.

Зубчатый диск 2 снабжен ступицей 8 и связан с приводным валом 9 посредством втулки 10 и упругих элементов 11, закрепленных одними концами на диске 2, а другими на приводном валу 9. На приводном валу втулка 10 закреплена жестко, а ступица 8 зубчатого диска 2 установлена на указанной втулке с возможностью поворота, причем основания втулки перпендикулярны оси OO приводного вала, а образующая цилиндрической поверхности втулки непараллельна оси вращения вала. В свою очередь, геометрическая ось O1O1 внутреннего отверстия ступицы 8 зубчатого диска, установленной на втулке, параллельна образующей цилиндрической поверхности втулки. Втулка 10 и ступица 8 зубчатого диска с обеих сторон закреплены шайбами 12 и 13 для предотвращения сдвига относительно друг друга по оси O1O1.

Выкапывающий рабочий орган корнеклубнеуборочной машины работает следующим образом.

Рабочий орган внедряется в подкапываемую грядку. При движении машины снизу клубненосный пласт подрезается лемехом 1. Зубчатые диски 2,3 отрезают клубненосный пласт с обеих сторон, пласт защемляется между дисками и перемещается по лемеху 1 вверх на сепарирующий элеватор машины. Благодаря тому, что режущие кромки зубьев 2,3 выполнены по кривой с постоянным углом резания, обеспечиваются оптимально возможные условия защемления растительных остатков между лезвием зуба и поверхностью поля и резание их со скольжением.

Зубчатые диски 2 приводятся во вращение от гидромоторов 4. При повороте зубчатых дисков почвозацепы 5 внедряются в клубненосный пласт и обжимают его, смещая по лемеху 1. Форма рабочей грани 6 почвозацепов 5 обеспечивает постоянное направление силы воздействия на пласт и способствует передвижению почвы по лемеху 1. В результате внедрения почвозацепов 5 в клубненосный пласт, а также разницы скоростей клубненосного пласта и почвозацепов 5 происходит разрыв пласта. Дальнейшее крошение почвы происходит за счет различной частоты вращения приводных дисков 2 и дисков 3. Поскольку при вращении приводного вала 9 на зубчатый диск 2 с почвозацепами 5 действуют силы сопротивления со стороны почвы диск 2 и ступица 8 проворачиваются относительно втулки 10 и сжимают упругие элементы 11, причем их жесткость имеет определенную величину. Так как ось вращения ступицы 8 направлена под углом к оси приводного вала 9, то плоскость диска 2 отклоняется от вертикальной плоскости на некоторый угол. В этом случае качение диска происходит по криволинейной траектории, причем к силам сцепления и трения почвозацепов о клубненосный пласт добавляется сила бокового сдвига призмы пласта в сторону лемеха 1.

В процессе выполнения технологической операции силовое взаимодействие и силовой контакт зубчатого диска 2 с почвой непостоянны (т.е. непрерывно меняются в определенных пределах во времени) и зависят от физико-механических характеристик почвы. Воздействие переменных сил сопротивления почвы на диск одновременно сопровождается поворотом ступицы 8 с диском 2 относительно втулки 10 на разную величину и соответственно - переменной деформацией упругих элементов 11, которые стремятся в порядке обратной связи возвратиться в исходное состояние динамического упругого равновесия, что придает зубчатому диску 2 колебательные движения. Таким образом зубчатый диск 2 совершает помимо вращательного движения еще и угловые колебания. Вибрационно-колебательный режим движения зубчатых дисков относительно приводного вала 9, динамика и направленность силового поля их воздействия на структурно-агрегатное состояние почвы обеспечивают наиболее интенсивное разрушение структурных связей подрезаемого пласта и эффективную обрезку его клубненосной части контурной поверхностью диска 2 с боковых сторон лемеха 1 при значительном уменьшении сил сопротивления резанию, при этом исключается заклинивание почвенного пласта в пространстве между диском и лемехом, в том числе при работах на уплотненных почвах и задернелых участках поля. Это, в свою очередь, значительно снижает тяговое сопротивление выкапывающего рабочего органа и повышает технологическую надежность корнеклубнеуборочной машины.

Автоколебания в условиях влажного состояния почвы обеспечивают самоочистку зубчатого диска, при этом снижается коэффициент трения почвы по поверхности составляющих его элементов и уменьшается энергоемкость перемещения почвенного пласта по лемеху.

Автоколебательный процесс приводных зубчатых дисков является незатухающим и наиболее предпочтительным при скользящем резании корневой системы растительных остатков, обладающей достаточной внутренней связностью.

Упругокинематическая связь зубчатого диска с приводным валом также уменьшает динамические нагрузки, передаваемые на гидропривод.

Схемно-конструктивное решение привода зубчатого диска обеспечивает его работу и в режиме предохранительного устройства.

Воздействие на зубчатый диск 2 с почвозацепами 5 ударной динамической нагрузки высокого уровня, которая может возникнуть при соприкосновении диска с препятствием, например при наезде на крупный камень, сопровождается предельной деформацией упругих элементов 11, сглаживанием при этом импульса нагрузки на привод, а также максимальным угловым смещением плоскости диска и отклонением его режущей кромки от лемеха 1. При пропуске препятствия зубчатый диск 2 под действием сил упругого сопротивления элементов 11 возвращается в исходное рабочее положение, что предохраняет механизм привода диска от поломок Это ведет к повышению эксплуатационной надежности выкапывающего рабочего органа машины.

Формула изобретения

Выкапывающий рабочий орган корнеклубнеуборочной машины, содержащий по крайней мере один лемех и установленные по обе стороны от него зубчатые диски, у которых режущая кромка каждого зуба выполнена по кривой с постоянным углом резания, при этом зубчатые диски, установленные с внешней стороны рабочего органа, снабжены почвозацепами и связаны с приводом, отличающийся тем, что зубчатые диски связаны с приводным валом посредством втулки и упругих элементов, закрепленных одним концом на зубчатом диске, а другим на приводном валу, причем втулка на приводном валу установлена жестко, основания ее перпендикулярны оси приводного вала, а образующая цилиндрической поверхности втулки не параллельна оси вращения вала, при этом ось внутреннего отверстия ступицы зубчатого диска, установленной на втулке, параллельна образующей цилиндрической поверхности втулки.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.05.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 34-2002

Извещение опубликовано: 10.12.2002

Популярные патенты:

2477044 Искусственная рыболовная приманка (варианты)

... твистера, лягушки;на фиг.2 - второй вариант осуществления изобретения (приманка в разрезе); на фиг.3 - варианты выполнения гибкого элемента. Искусственная рыболовная приманка (фиг.1, фиг.2) содержит корпус из эластичного упругого материала, имеющий головную часть 1 и хвостовую часть 2, крючок 3, ограничитель 4 растяжения корпуса приманки.На фиг.1 позицией 5 обозначены дополнительные звенья (колечки) ограничителя, выполненного и виде цепочки. Они предназначены для закрепления основного или дополнительных крючков или привлекающих элементов. На фиг.2 позицией 6 обозначен гибкий элемент, позицией 7 - сквозной канал в корпусе приманки.Искусственная рыболовная приманка работает ...

2112361 Контроллер программируемого управления поливом

... практике приводит к разрушению почвы, ухудшению ее плодородия. Известны способ управления и контроля работы, простоя поливной техники и устройство для его осуществления, содержащее технологический датчик, таймер, оперативную память, усилитель, выход которого соединен с входами адресного счетчика и второго усилителя. Выход второго усилителя соединен со счетным входом СЕ оперативной памяти, а выход адресного счетчика - с адресными входами А указанной памяти, а также резистор, подключенный к разрешающему входу Д1 оперативной памяти, и второй резистор, соединенный с входом "Запись - считывание" W/R той же памяти, а также программный блок управления. Технологический датчик подключен к ...

2388213 Способ измерения урожайности травяного покрова

... его компонент в воздушно-сухом состоянии после сушки, т.6. Способ измерения урожайности травяного покрова по п.1, отличающийся тем, что для лугов, расположенных в прирусловой и центральной пойме малой реки или ее притока, число необходимых временных пробных площадок определяют после разметки травяного покрова по гидрометрическим створам и расстояниям от кромки реки или ее притока до центров пробных площадок, при этом за одну группу компонент травяного покрова принимают часть или все временные пробные площадки на данном временном гидрометрическом створе, начало координат на всех гидрометрических створах от зеркала воды примерно в летнюю межень устанавливают примерно на ...

2069949 Устройство для направленной передачи наследственной информации

... ...

2278503 Способ управления формированием качества виноградного вина

... данных, которыми являются его физико-химические показатели, привела к тому, что при определении технической зрелости, выборе направления переработки винограда и определении типа вина стали учитывать значения его сахаристости, титруемой кислотности и их соотношения (Пономарев В.Ф. и др., Технология переработки винограда, Москва, Издательство МСХА, 1997, с.с.15-16). Наиболее близким по технологической сущности является способ производства вина заданного качества, который учитывает влияние на него структурных признаков, включающих не только сахаристость и титруемую кислотность, но и урожайность. По этому способу промышленная переработка винограда начинается с подбора сортов ...

Еще из этого раздела:

2201065 Приемная часть осевого сепаратора

2260930 Способ внесения органических удобрений

2253239 Способ производства средства для обработки растений (варианты)

2099929 Почвенная растительная смесь для культурных газонов и способ их создания

2139657 Инсектицидная композиция

2151493 Установка для гидропонного выращивания растений

2189708 Машина для формирования гребней

2050096 Мотокосилка

2487516 Почвообрабатывающая машина

2043709 Система управления работой форсунки разбрызгивателя

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Выкапывающий рабочий орган

Изображения

Формула изобретения