Патент на изобретение №2294073

(54) КУЛЬТИВАТОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для поверхностной обработки эрозионно-опасных почв, насыщенных сорной растительностью. Культиватор содержит поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями. Каждая секция имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, выполненные в виде стрельчатых плоскорежущих лап. Каждая плоскорежущая лапа снабжена левосторонним крылом и правосторонним длинным крылом с углом раствора между кромками крыльев больше 100°. Левостороннее короткое крыло имеет угол раствора режущей кромки к продольному направлению больше, чем угол раствора режущей кромки к продольному направлению правостороннего длинного крыла. Режущие кромки крыльев имеют переменные углы заточки, уменьшающиеся к свободным концам лапы. Угол заточки левого короткого крыла уменьшается в диапазоне значений угла от 22 до 15°, а угол заточки правого длинного крыла – в диапазоне от 18 до 9°. Монтажные отверстия лапы выполнены на оси, совмещенной с продольным направлением. Носки лап расположены на одной фронтальной линии, а длинное и короткое крылья в каждой смежной паре установлены с перекрытием 6…8 см. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить высокое качество обработки паров и сохранит почвенные запасы влаги. 5 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к средствам механизации сельскохозяйственного производства, а именно в качестве рабочего органа культиваторов для поверхностной обработки эрозионно-опасных почв, насыщенных сорной растительностью.

Известен рабочий орган для поверхностной обработки почвы, включающий стойку с рабочей кромкой и задней стенкой, на которой закреплена стрельчатая плоскорежущая лапа с передней режущей кромкой, в которой рабочая кромка стойки образована с переменным углом заточки по ее высоте, причем заточка с минимальным углом выполнена на части стойки, обрабатывающей поверхностный слой, а режущая кромка на крыльях лапы образована заточкой передней грани с переменным углом, уменьшающимся в направлении свободного конца каждого крыла от стойки, причем лапа с задней стенкой сопряжена посредством паза и зафиксирована в нем посредством клина, изменение угла заточки рабочей кромки по высоте стойки описано уровнем второго порядка вида hc²=2pi, где hc – высота стойки, мм; i – угол заточки; р – фокальный параметр параболы, а изменение угла заточки режущей кромки крыла лапы описано уровнем прямой вида i=-(Авл+С)/В, где i – угол заточки; вл – длина крыла лапы от стойки до свободного конца; А, В, С, – коэффициенты пропорциональности, полученные на основе экспериментальных данных (RU, патент №2195094. С2. МПК⁷

К недостаткам описанного рабочего органа для поверхностной обработки почвы относятся в расстановке стрельчатых плоскорежущих лап в переднем и заднем рядах. Это приводит к усложнению конструкции культиватора. Перекрытие концами лап в проходах не обеспечивает полное перерезание корней сорняков.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является культиватор, содержащий поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями, каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, выполненные в виде стрельчатых лап двух типоразмеров с различной шириной захвата, в котором, стрельчатые лапы с различной шириной захвата выполнены плоскорежущими с углом крошения 15°, при этом отношение ширины захвата большей лапы к меньшей составляет 1,8-2,0, а число лап большего и меньшего захвата одинаково: позади лап установлены бороны с регулируемой переменной шириной захвата; секции установлены на брусе с переменным шагом (RU, патент №2013909. С1. МПК⁵

К недостаткам описанного культиватора относятся низкое качество обработки паровых полей. Это выражается как выносом влажного слоя на дневную поверхность, так и несрезанными сорняками в полосах, обрабатываемыми свободными концами смежных стрельчатых лап. Это приводит к усложнению конструкции, высокой материалоемкости и цены культиватора.

Сущность заявленного изобретения

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, – повышение качества обработки паровых полей преимущественно для возделывания яровых и озимых зерновых колосовых культур.

Технический результат – упрощение конструкции, снижение затрат труда и времени на подготовку культиватора к работе и повышение качества обработки верхнего слоя почвы для возделывания сельскохозяйственных культур.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном культиваторе, содержащем поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями, каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, выполненные в виде стрельчатых плоскорежущих лап, согласно изобретению каждая плоскорежущая лапа снабжена левосторонним коротким крылом и правосторонним длинным крылом с углом раствора между режущими кромками крыльев больше 100°, левостороннее короткое крыло имеет угол раствора режущей кромки к продольному направлению больше, чем угол раствора режущей кромки к продольному направлению правостороннего длинного крыла, режущие кромки упомянутых крыльев имеют переменные углы заточки, уменьшающиеся к свободным концам лапы, при этом угол заточки левого короткого крыла уменьшается в диаметре значений угла от 22 до 15°, а угол заточки правого длинного крыла – в диапазоне от 18 до 9°, монтажные отверстия лапы выполнены на оси, совмещенной с продольным направлением, носки лап расстановлены на одной фронтальной линии, а длинное и короткое крылья в каждой сменной паре установлены с перекрытием 6…8 см.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема расстановки плоскорежущих лап, вид в плане.

На фиг.2 – сечение А-А на фиг.1, продольно-вертикальный разрез левого короткого крыла с указанием угла резания ₁.

На фиг.3 – сечение Б-Б на фиг.1, продольно-вертикальный разрез правого длинного крыла с указанием угла резания ₂ на конце лапы.

На фиг.4 – сечение В-В на фиг.1, нормальное сечение правостороннего длинного крыла лапы с указание угла заточки i₂.

На фиг.5 – сечение Г-Г на фиг.1, нормальное сечение левостороннего короткого крыла лапы с указанием угла заточки i₁.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Культиватор содержит поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями. Каждая секция имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы. Рабочие органы выполнены в виде стрельчатых плоскорежущих лап 1. В силу известности и массово выпускаемые узлы культиватора нами не представлены на чертежах. Каждая плоскорежущая лапа 1 (см. фиг.1) снабжена левосторонним коротким крылом 2 и правосторонним длинным крылом 3. Угол раствора между режущими кромками 4 и 5 крыльев 2 и 3 выполнен больше 100°, т.е. ₁+₂>100°. Левостороннее короткое крыло 2 имеет угол раствора (90°-₂) режущей кромки 4 к продольному направлению, совмещенное с осевой линией 6, больше, чем угол раствора (90°-₁) режущей кромки 5 к продольному направлению правостороннего длинного крыла 3. Режущие кромки 4 и 5 упомянутых крыльев 4 и 5 имеют переменные углы заточки i₁ (см. фиг.5) и i₂ (см. фиг.4). В каждом крыле 2 (3) угол заточки i₁ (i₂) выполнен уменьшающимся к свободному концу 7 (8). Угол заточки i₁ левого короткого крыла уменьшается в диапазоне значений угла i₁ от 22 до 15°. Угол заточки i₂ правого длинного крыла 3 выполнен в диапазоне значений i₂ от 18 до 9°.

Монтажные (круглые) отверстия 9 (см. фиг.1) выполнены на осевой линии 6, совмещенной с продольным направлением. Монтажными отверстиями 9 каждая стрельчатая плоскорежущая лапа 1 средствами крепления зафиксирована на стойке, устанавливаемой в параллелограммной секции. Благодаря секциям лапы 1 на поперечном брусе культиватора устанавливают с шагом t (см. фиг.1). Носки 10 лап 1 (точка пересечения режущих кромок 4 и 5) расставлены на одной фронтальной линии, т.е. под прямым углом к продольному направлению или к оси 6. Длинные и короткие крылья 2 и 3 в каждой смежной паре установленны с перекрытием b, равным 6…8 см. Ширина захвата левостороннего короткого крыла 2 – b₁, а ширина захвата правостороннего длинного крыла 3 – b₂ (см. фиг.1).

Шаг расстановки лап 1 на брусе культиватора устанавливают расчетом

t=b₁+b₂–b.

Величину угла резания ₁ (см. фиг.1) в каждой точке резания кромки 4 определяют расчетом по формуле

₁=arctg[tgi₁×sin(90°-₂)].

Величину угла резания ₂ (см. фиг.3) в каждой точке режущей кромки 5 устанавливают расчетом из следующего выражения:

₂=arctg[tgi₂×sin(90°-₁)].

Крылья 2 и 3 установлены к горизонту без заднего угла. Углы крошения крыльями 2 и 3 лапы 1 определяются величинами углов резании ₁ и ₂.

Культиватор работает следующим образом.

Посредством параллелограммных секций устанавливают с шагом t на поперечном брусе культиватора, обеспечивая необходимое перекрытие b между свободными концами 7 и 8 левостороннего впереди идущего крыла 3. Винтовым механизмом в каждой параллелограммной секции добиваются плотного прилегания режущих кромок 4 и 5 к поверхности технологической площадки.

Опорными колесами секции устанавливают глубину обработки верхнего слоя парового поля в пределах 5…6 см. При установившимся движении носок 10 каждой стрельчатой плоскорежущей лапы 2 деформирует локальный участок почвы, раздвигая корни сорной растительности влево на режущую кромку 4 крыла 2 и вправо на режущую кромку 5 крыла 3. При скольжении корней вдоль режущей кромки 4 корни растягиваются и деформируются, а затем и перерезаются на упругой основе. Несрезанные корни, такие как вьюн полевой, осот и др., удлиняются в почвенном горизонте и пытаются сместиться в сторону конца t крыла 2. Так как на крыльях 2 и 3 режущие кромки 4 и 5 выполнены с переменным углом заточки i₁ и i₂, уменьшающимся к концам 7 и 8, происходит их разрезание особо острыми лезвиями, с углами резании ₁ и ₂. Несрезанные корни, сошедшие с конца 7 крыла 2, остаются в почве в напряженном состоянии. Их окончательно перерезает режущая кромка 5 на конце 8 правостороннего крыла 3. Так как режущая кромка 5 на конце 8 крыла 3 имеет лезвие с минимальным углом заточки i₂ и оно размещено за концом 7 крыла 2, достигается полное подрезание сорной растительности.

Описанная конструкция стрельчатых плоскорежущих лап 1 обеспечивает их фронтальное размещение. В навесных культиваторах семейства КРН – 4,2; КРН – 5,6; КРН – 8,4 в каждой секции снижается до 10 единиц номенклатуры сменных держателей.

В паровых культиваторах КПС – 4,0 и КСО – 4 отпадает необходимость в изготовлении длинных поводков для расстановки лап 1 в заднем ряду. При шаге t, равном 400…500 мм, при обработке паровых полей не наблюдалось забивание стоек лап 1 сорной растительностью.

Отсутствие заднего угла в крыльях 2 и 3 исключает вынос влажной почвы на дневную поверхность.

Культиватор обеспечит высокое качество обработки паров и сохранение запасов почвенной влаги.

Формула изобретения

Культиватор, содержащий поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями, каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, выполненные в виде стрельчатых плоскорежущих лап, отличающийся тем, что каждая плоскорежущая лапа снабжена левосторонним крылом и правосторонним длинным крылом с углом раствора между кромками крыльев больше 100°, левостороннее короткое крыло имеет угол раствора режущей кромки к продольному направлению больше, чем угол раствора режущей кромки к продольному направлению правостороннего длинного крыла, режущие кромки упомянутых крыльев имеют переменные углы заточки, уменьшающиеся к свободным концам лапы, при этом угол заточки левого короткого крыла уменьшается в диапазоне значений угла от 22 до 15°, а угол заточки правого длинного крыла – в диапазоне от 18 до 9°, монтажные отверстия лапы выполнены на оси, совмещенной с продольным направлением, носки лап расположены на одной фронтальной линии, а длинное и короткое крылья в каждой смежной паре установлены с перекрытием 6…8 см.

РИСУНКИ

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

Дата прекращения действия патента: 19.08.2007

Извещение опубликовано: 10.04.2009 БИ: 10/2009