глубокорыхлитель почвы

Формула изобретения

1. ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ ПОЧВЫ, содержащий стойку, выполненную из двух жестко соединенных пластин, которые смещены одна относительно другой в продольно-вертикальной плоскости с образованием рабочего лезвия, выполненного криволинейным с вогнутостью, обращенной назад, а каждая из пластин выполнена с односторонним скосом, направленным к плоскости их сопряжения, причем обращенные друг к другу участки пластин имеют полосы с износостойкой наплавкой и рыхлящий элемент, зафиксированный на нижнем участке стойки, отличающийся тем, что стойка снабжена по крайней мере двумя расположенными горизонтально парами подрезающих элементов, выполненных путем отгиба в стороны подрезанных участков соответствующих пластин, причем каждый подрезающий элемент имеет направленную вверх выпуклость в виде усеченного вдоль оси конуса, расположенного на верхней плоскости подрезающего элемента с вершиной, обращенной к рабочему лезвию.

2. Глубокорыхлитель по п.1, отличающийся тем, что в пластине подрезающие элементы отклонены в стороны, противоположные режущей кромке стойки, при этом ширина захвата верхней пары в 1,8 2,2 раза больше ширины захвата нижней пары подрезающих элементов.

3. Глубокорыхлитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что радиусы сопряжения подрезающих элементов со стойкой равны 8 12 их толщинам.

4. Глубокорыхлитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждый подрезающий элемент имеет скос на их верхней плоскости и износостойкую наплавку на нижней поверхности для образования рабочих лезвий.

5. Глубокорыхлитель по п.1, отличающийся тем, что рыхлящий элемент выполнен в виде стержня прямоугольного сечения с износостойкой наплавкой на гранях.

6. Глубокорыхлитель по пп.1, 4 и 5, отличающийся тем, что износостойкая наплавка выполнена в канавках в виде вытянутого с тупым углом треугольника, наибольшая сторона которого ориентирована на наружную сторону.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для глубокого рыхления почвы.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности рыхления и обработки верхних горизонтов почвы и в повышении износостойкости рабочих лезвий.

Технический результат при осуществлении изобретения выражается в качественной обработке и подготовке почвы, включая разрезание и некоторое перемещение в нижние горизонты корневых и растительных остатков, повышении эффектов самоочищения и самозаглубления рабочего органа, снижении затрат на производство и эксплуатацию за счет увеличения износостойкости и компенсации износа рабочих лезвий.

Указанный технический результат при реализации изобретения достигается тем, что в известном устройстве стойка снабжена по крайней мере двумя расположенными горизонтально парами подрезающих элементов, выполненных путем отгиба в стороны подрезанных участков соответствующих пластин, причем каждый подрезающий элемент имеет выпуклость в виде усеченного вдоль оси конуса, расположенного на верхней плоскости подрезающего элемента, с вершиной, обращенной к рабочему лезвию.

Кроме того, в плане подрезающие элементы отклонены в стороны, противоположные рабочему лезвию стойки, при этом ширина захвата верхней пары подрезающих элементов в 1,8.2,2 раза больше ширины захвата нижней пары подрезающих элементов; радиусы сопряжения подрезающих элементов со стойкой равны 8. 12 толщинам стойки; подрезающие элементы имеют скос на их верхней плоскости в передней части с образованием лезвия и износостойкую наплавку на нижней поверхности; рыхлящий элемент выполнен в виде стержня прямоугольного сечения с износостойкой наплавкой на боковых и нижних гранях; износостойкая наплавка выполнена в канавках в виде вытянутого с тупым углом треугольника, наибольшая сторона которого ориентирована на наружную сторону.

На фиг.1 показан глубокорыхлитель почвы в аксонометрическом изображении; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг.3 то же, вид спереди; на фиг.4 то же, план; на фиг.5 сечение А-А на фиг.2; на фиг.6 сечение Б-Б на фиг.4; на фиг. 7, 8 сечение В-В и Г-Г на фиг.3 соответственно; на фиг.9-11 сечения Д-Д, Е-Е и Ж-Ж на фиг.2 соответственно; на фиг.12-16 динамика износа рабочего лезвия стойки.

Глубокорыхлитель содержит стойку, состоящую из двух пластин 1 и 2, которые скреплены между собою посредством сварных соединений 3 и 4, выполненных непосредственно или с помощью отверстий 5 в одной из пластин. В стойке предусмотрены отверстия 6 для соединения рыхлителя с рамой пахотного агрегата. Рабочее лезвие стойки образовано путем смещения пластин 1 и 2 друг относительно друга (фиг.1, 2, 5, 9, 10) таким образом, что на пластинах предусмотрены односторонние скосы 7 и 8, направленные к плоскости сопряжения пластин; скосы заканчиваются кромками 9 и 10, одна из которых (вперед смещенная) 10 является режущей. На виде сбоку (фиг.1, 2) рабочее лезвие стойки выполнено криволинейным с вогнутостью в сторону, противоположную режущей кромке 10.

Стойка снабжена по крайней мере двумя расположенными горизонтально парами боковин (фиг.1-3) верхней парой, состоящей из боковин 11 и 12, и нижней парой, состоящей из боковин 13 и 14. Каждая боковина сопряжена со стойкой по дугам окружностей радиуса R (фиг.3), который равен 8.12 толщинам S боковин: R=(8.12)S. Боковины образованы за счет выреза и отклонения в стороны соответствующих участков пластин 1 и 2. В плане (фиг.4) боковины отклонены в стороны, противоположные режущей кромке 10 углы больше 90^о; ширина захвата b₁ верхней пары боковин 11 и 12 в 1,8.2,2 раза (в среднем в 2 раза) больше ширины захвата b₂ нижней пары боковин 13 и 14: b₂2b₁. Каждая боковина выполнена с направленной вверх выпуклостью на верхней паре боковин предусмотрены выпуклости 15 большего размера, а нижней паре боковин выпуклости 16 меньшего размера (фиг.1-4, 7, 8). Выпуклости представляют усеченные вдоль оси конусы, расположенные на верхней плоскости боковин вершиной в сторону режущей кромки 10 стойки. Рабочие лезвия на боковинах с режущими кромками 17 и 18 соответственно на верхних 11 и 12 и нижних 13 и 14 боковинах образуются за счет скосов 19 и 20 на верхних плоскостях боковин.

На нижнем участке стойки, с наклоном вниз и вперед закреплен выдвижной рыхлящий элемент, который выполнен в виде стержня 21 прямоугольного сечения (фиг.1-4, 10, 11). Режущая кромка 22 на рыхлящем элементе образована за счет скоса 23 на верхней грани стержня по отношению к нижней грани таким образом, что угол <45. Стержень 21 закреплен на стойке с возможностью дискретного перемещения (выдвижения) посредством штифтов 24, для чего на стержне предусмотрены соответствующие канавки 25, а в пластинах 1 и 2 прямоугольные гнезда и отверстия 26.

На рабочем лезвии стойки с режущей кромкой 10, рабочих лезвиях боковин с режущими кромками 17 и 18 и гранях рыхлящего элемента 21 выполнена износостойкая наплавка (фиг.1, 2; 5-11). На рабочем лезвии стойки износостойкая наплавка 27 и 28 предусмотрена соответственно на пластинах 1 и 2 на их сопряженных (соприкасающихся) между собой плоскостях. На рабочих лезвиях верхних 11 и 12 и нижних 13 и 14 боковин износостойкая наплавка 29 и 30 предусмотрена на нижних (противоположных скосам 19 и 20) плоскостях. На рыхлящем элементе (стержне прямоугольного сечения) 21 износостойкая наплавка 31 предусмотрена на всех гранях, кроме верхней. На всех указанных участках износостойкая наплавка выполнена в канавках в виде вытянутого (тупоугольного) треугольника, наибольшая сторона которого ориентирована на наружную сторону, причем канавки на стержнях 21 имеют форму равнобедренного треугольника, в остальных местах треугольника с одной короткой стороной.

Описанный глубокорыхлитель почвы работает следующим образом.

Рыхлящий элемент 21 с помощью штифтов 24, канавок 25 на самом элементе и отверстий 26 в пластинах 1 и 2 стойки первоначально устанавливается в крайнее заднее положение с минимальным выходом скоса 23 наружу стойки. Стойка посредством отверстий 6 соединяется с рамой пахотного агрегата. Заглубление стойки в почву производится на глубину 0,6.1,2 м. Глубокорыхлитель может использоваться практически на всех окультуренных почвах, включая целинные, солонцовые и светло-каштановые уплотненные и переуплотненные почвы.

В процессе работы глубокорыхлителя рабочие лезвия рыхлящего элемента, стойки и боковин с рабочими лезвиями 22, 10, 17 и 18 разрезают, деформируют, дробят, крошат и измельчают почву с корневыми и растительными остатками, при этом стойка (с рыхлящим элементом) на участке ниже нижних боковин 13 и 14, кроме этого, нарезают глубокие, а при глубине внедрения свыше 0,9 м сверхглубокие щели в почве.

Верхние 11 и 12 и нижние 13 и 14 боковины, кроме деформации и рыхления почвы за счет рабочих лезвий и толщины S, произ- водят дополнительное рыхление почвы в местах сопряжения со стойкой по дугам окружности радиуса R и за счет выпуклостей 15 и 16, которые своими конусами, направленными в сторону режущей кромки 10, выдавливают, приподнимают (вспучивают), крошат верхний почвенный горизонт. Дополнительное перемещение почвы, сопровождающееся самоочищением рабочих лезвий боковин 11-14, осуществляется за счет отклонения боковин в плане в стороны, противоположные режущей кромке 10 на стойке, на угол > 90^о. Крошение почвы, дробление и измельчение ее комков, а также разрезание (перерезание) корневых и растительных остатков в верхнем (пахотном) слое почвы происходит более интенсивно и на большей полосе, поскольку ширина захвата b₁ верхней пары боковин 11 и 12 в среднем в 2 раза больше ширины b₂ захвата нижней пары боковин 13 и 14. Криволинейная форма рабочего лезвия стойки с вогнутостью в сторону, противоположную режущей кромке 10, способствует самоочищению стойки, сопровождающемуся перемещением захваченных стойкой корневых и растительных остатков в нижние горизонты почвы. При наличии на верхней плоскости боковин 11-14 конусовидных выпуклостей 15 и 16 возникает эффект некоторого самозаглубления стойки в почву за счет того, что дополнительная деформация почвы на верхней плоскости боковин приводит к появлению составляющей силы, направленной вниз. Выпуклости 15 и 16 способствуют также стабилизации движения (в смысле уменьшения рыскания) стойки в процессе работы.

Повышенная износостойкость и компенсация износа рыхлящего элемента проявляется при износе верхней грани и скоса 23 стержня 21 прямоугольного сечения, на которых не предусмотрена износостойкая наплавка, происходит самозатачивание рабочего лезвия за счет уменьшения угла , по мере износа стержня 21 более интенсивно сопротивляется изнашиванию износостойкая наплавка 31.

В случае приближения скоса 23 на стержне 21 (за счет износа) рыхлящий элемент перемещается (выдвигается) путем извлечения штифтов 24, смещения стержня 21 на один шаг вперед и постановки штифтов посредством отверстий 26 в новые канавки 25. Рабочие лезвия боковин 11-14, изнашиваясь, также самозатачиваются, поскольку износостойкая наплавка 29 и 30 предусмотрена на нижних плоскостях боковин, а на скосах 19 и 20 отсутствует; боковины работают в верхнем (пахотном) слое почвы их износ значительно ниже износа других элементов. Износ и компенсация износа криволинейнего рабочего лезвия с режущей кромкой 10 стойки происходит следующим образом (фиг.12-16). Первоначально износу подвергается в основном скос 8 пластины 2 режущая кромка 10 смещается и занимает положение 10^I, скосом на пластине 2 становится плоскость 8^I. Интенсивному износу пластины 2 препятствует износостойкая наплавка 27, после выработки которой начинает работать скос 7 на пластине 1, режущая кромка переходит в положение 10^III, скосом на пластине 2 становится плоскость 8^II, несколько смещается кромка 9 (положение 9^II) и скос 7 (плоскость 7^II) на пластине 1.

В дальнейшем вступает в работу ранее закрытая износостойкая наплавка 28, продолжается износ пластинки 1 и 2 скосы на пластинах смещаются (плоскости 7^III, 8^III, 7^IV, 8^IV, 7^V, 8^V), режущей кромкой становится общая вершина сместившихся скосов 7 и 8 (положения 9^III, 10^III, 9^IV, 10^IV, 9^V, 10^V). После выработки износостойкой наплавки 28 режущая кромка притупляется (положение 9^V, 10^V), стойка вырабатывает свой повышенный ресурс.

Увеличению износостойкости рабочих лезвий глубокорыхлителя способствует характер износостойкой наплавки 27-30 в канавках в форме вытянутого (тупоугольного) треугольника: при взаимодействии рабочих лезвий с почвой, корневыми и растительными остатками наплавка превращается в режущий элемент, острая вершина которого направлена в сторону атаки, а наибольшая сторона ориентирована на наружную сторону, к плоскости износа (фиг.5-10, 12-15); этим объясняется и то, что на пластинах 1 и 2 и на боковинах 11-14 канавки под износостойкую наплавку выполнены с одной короткой стороной. Только на рыхлящем элементе 21 канавки под износостойкую наплавку 31 имеют форму равнобедренного, но также вытянутого треугольника, поскольку здесь износ идет по длинной стороне треугольника, а режущая кромка 22 на рыхлящем элементе 21 образуется скосом 23.