лапа культиватора

Формула изобретения

1. Лапа культиватора, содержащая стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены одно относительно другого в продольном направлении, отличающаяся тем, что на фронтальных частях, образованных из полосовой конструкционной стали право- и левосторонних плоскорежущих крыльев, выполнены режущие кромки односторонних лезвий с уменьшающимся углом заточки в направлении конца каждого крыла, при этом каждое из них снабжено вертикальным лезвием, образованным из той же полосы деформацией части крыла по линии сгиба, ориентированной под острым углом к режущей кромке крыла, вертикальное лезвие сопряжено с крылом по галтели, верхние части вертикальных лезвий снабжены монтажными конусными отверстиями, а режущие кромки упомянутых лезвий наклонены к продольному направлению под углом, равным углу между линией сгиба полосы и режущей кромкой крыла, режущая кромка каждого вертикального лезвия имеет заточку, угол которой уменьшается в направлении монтажных отверстий, вертикальные лезвия монтажными участками размещены в наклонном пазу на нижней части стойки, которая имеет форму уступа с верхней и нижней наклоненными одна к другой гранями, при этом его нижняя грань ориентирована к продольному направлению под углом, равным углу наклона режущей кромки вертикального лезвия к горизонту.

2. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что линия изгиба ориентирована к режущей кромке на фронтальной части полосы под углом 30...50°.

3. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что угол заточки каждого крыла выполнен в диапазоне от 25 до 9° с плавным уменьшением в сторону конца крыла.

4. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что угол заточки каждого вертикального лезвия выполнен в диапазоне от 25 до 10° с равномерным уменьшением в сторону монтажных отверстий.

5. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что длина режущей кромки вертикального лезвия относится к длине режущей кромки крыла как 1:(2÷5).

6. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что каждая галтель в сопряжении крыла и вертикального лезвия выполнена с радиусом закругления 3÷15 мм.

7. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что к наклонному пазу на нижней части стойки выполнены резьбовые отверстия.

8. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что режущая кромка крыла образована прокаткой верхней грани фронтальной части полосы с образованием переменного угла заточки и технологической канавки на нижней грани.

9. Лапа по п.1, отличающаяся тем, что режущая кромка крыла образована прокаткой верхней грани фронтальной части полосы с образованием переменного угла заточки и наклонной плоскости, обращенной к нижней грани полосы под углом 0,5÷3,0°, между режущей кромкой и технологической канавкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для сплошной культивации паров в засушливой зоне, где остро стоит проблема сохранения запасов почвенной влаги.

Известна культиваторная лапа, в которой для предупреждения забивания ее сорняками режущие части (1) и (2) прикреплены непосредственно к поводку (4), расположенному наклонно и соединенному с рамой шарнирно; одна режущая часть лапы смещена вперед по отношению к другой; применение полозков (6), прикрепленных впереди лапы и служащих для регулировки глубины хода лапы и прижимания к почве сорняков (SU, авторское свидетельство №51466, М. кл. А 01 В 35/22. Культиваторная лапа / Г.Н.Синеоков (СССР). - Заявка №189555; Заявлено 17.03.1936; Опубл. 31.07.1937).

К недостаткам описанной лапы относятся сгруживание сорной растительности, мортмассы и пожнивных остатков на полозе (6).

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится культиваторная лапа, содержащая стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены один относительно другого в продольном направлении, в которой, с целью повышения качества обработки почвы и надежности в работе, лапа снабжена расположенным между ее крыльями и соединенным с ними и со стойкой вертикальным щитком с передней гранью, имеющей нижнюю и верхнюю наклонные одна к другой части, при этом продольное смещение l крыльев лапы и высоты h нижней части ее щитка определяется соотношением l/h=2-5,3, причем высота нижней части щитка соответственно равна 30-35 мм, а при наименьшем значении высоты нижней части щитка продольное смещение крыльев лапы будет наибольшим (SU, авторское свидетельство №1701129. А1. М.кл.⁵ А 01 В 35/22. Культиваторная лапа / Г.И.Ивко, Ю.А.Колесников, B.C.Новохатский, Д.З.Селизнев, В.А.Селиванов (СССР). - Заявка №4792882/15; Заявлено 29.12.1989; Опубл. 30.12.1991, Бюл. №48 // Открытия. Изобретения. - 1991. - №48).

К недостаткам описанной культиваторной лапы относятся нависание сорной растительности между переходом стойки в верхней наклонной грани щитка, сложность конструкции, низкая технологичность для массового производства, большой сход конструкционного металла в отходы и высокая себестоимость каждой лапы.

Сущность заявленного изобретения

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - сохранение почвенных и питательных запасов парового поля путем уничтожения сорной растительности и создания мульчирующего слоя.

Технический результат - снижение энергозатрат и повышение качества обработки почвы на паровом поле.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной лапе культиватора, содержащей стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены одно относительно другого в продольном направлении, согласно изобретению, на фронтальных частях образованных из полосовой конструкционной стали право- и левосторонних плоскорежущих крыльев выполнены режущие кромки односторонних лезвий с уменьшающимся углом заточки в направлении конца каждого крыла, при этом каждое из них снабжено вертикальным лезвием, образованным из той же полосы деформацией части крыла по линии сгиба, ориентированной под острым углом к режущей кромке крыла, вертикальное лезвие сопряжено с крылом по галтели, верхние части вертикальных лезвий снабжены монтажными конусными отверстиями, а режущие кромки упомянутых лезвий наклонены к продольному направлению под углом, равным углу между линией сгиба полосы и режущей кромкой крыла, режущая кромка каждого вертикального лезвия имеет заточку, угол которой уменьшается в направлении монтажных отверстий, вертикальные лезвия монтажными участками размещены в наклонном пазу на нижней части стойки, которая имеет форму уступа с верхней и нижней наклоненных одна к другой граней, при этом его нижняя грань ориентирована к продольному направлению под углом, равным углу наклона режущей кромки вертикального лезвия к горизонту; линия сгиба ориентирована к режущей кромке на фронтальной части полосы под углом 30...50°; угол заточки каждого крыла выполнен в диапазоне от 25 до 9° с плавным уменьшением в сторону конца крыла; угол заточки каждого вертикального лезвия выполнен в диапазоне от 25 до 10° с равномерным уменьшением в сторону монтажных отверстий; длина режущей кромки вертикального лезвия относится к длине режущей кромки крыла как 1:(2...5); каждая галтель в сопряжении крыла и вертикального лезвия выполнена с радиусом закругления 3...15 мм; к наклонному пазу на нижней части стойки выполнены резьбовые отверстия; режущая кромка крыла образована прокаткой верхней грани на фронтальной части полосы с переменным углом заточки и образованием технологической канавки на нижней грани; режущая кромка крыла образована прокаткой верхней грани на фронтальные части полосы с переменным углом заточки и образованием наклонной плоскости к нижней грани полосы под углом 0,5...3,0° между режущей кромкой и технологической канавкой.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена лапа культиватора, вид сбоку.

На фиг.2 - то же, вид в плане.

На фиг.3 - то же, вид спереди.

На фиг.4 - сечение А-А на фиг.1, смещенное одно относительно другого в продольном направлении в положение вертикальных лезвий право- и левосторонних плоскорежущих крыльев лапы культиватора.

На фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.2, поперечно-вертикальный разрез задней части левого крыла.

На фиг.6 - сечение В-В на фиг.1, сопряжение монтажных частей вертикальных лезвий с наклонным пазом на нижней части стойки посредством крепежных элементов.

На фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.2, образование режущей кромки левого крыла прокаткой верхней грани на фронтальной части полосы с переменным углом заточки по длине крыла и образованием технологической канавки на нижней грани.

На фиг.8 - сечение Б-Б на фиг.2, режущая кромка левого плоскорежущего крыла образована прокаткой верхней грани на фронтальной части полосы с переменным углом заточки по длине крыла и образованием наклонной плоскости к нижней грани полосы под углом 0,5...3,0° между режущей кромкой и технологической канавкой.

На фиг.9 представлено правостороннее плоскорежущее крыло с режущей кромкой на фронтальной части до деформации по линии сгиба для образования вертикального лезвия с монтажными отверстиями на нерабочем участке (развертка).

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

Лапа культиватора (см. фиг.1-3) содержит стойку 1, правостороннее плоскорежущее крыло 2 и левостороннее плоскорежущее крыло 3. Крылья 2 и 3 смещены одно относительного другого в продольном направлении. На фронтальных частях, образованных из полосовой конструкционной стали сечением 4×50...5×40 мм² право- и левосторонних плоскорежущих крыльев 2 и 3, выполнены режущие кромки 4 односторонних лезвий 5 с уменьшающимся углом заточки i в направлении конца 6 каждого крыла 2 (3). Угол заточки i каждого крыла 2 (3) выполнен в диапазоне от 25° до 9° с плавным уменьшением в сторону конца 6 крыла 2 (3). Режущая кромка 4 крыла 2 (3) образована прокаткой верхней грани 7 на фронтальной части полосы с переменным углом заточки i и образованием технологической канавки 8 на нижней грани 9. Технологическая канавка 8 при прокатке полосы исключает ее сползание из межвалкового пространства. Ширина канавки 8 равна 6...8 мм при ее глубине 0,8...1,2 м. При прокатке односторонних лезвий 5 происходит термоупрочнение верхних волокон полосового металла и наклеп. Твердость лезвия 5 составляет 45...55 HRc. При выполнении технологического процесса подрезания сорной растительности и крошения верхнего слоя почвы канавка 8 на крыле 2 (3) уменьшает призму "волочения" на почвенном ложе, образуемом ниже плоскости перемещения режущей кромки 4 в почвенном слое на глубине 6±1 см. Режущая кромка 4 крыла 3(2) может быть образована прокаткой верхней грани 7 на фронтальной части полосы с переменным углом заточки с образованием наклоненной плоскости 10 (см. фиг.8) к нижней грани 9 под углом Е к продольному направлению, равным 0,5...3,0° между режущей кромкой 4 и технологической канавкой 8. Каждое крыло 2 (3) снабжено вертикальным лезвием 11 (12). Лезвия 11 и 12 выполнены в зеркальном отражении. Лезвия 11 и 12 образованы из тех же полос, что и крылья 2 и 3. Лезвие 11 сформировано деформацией части крыла 2 по линии сгиба 13 (см. фиг.9). Линия сгиба 13 ориентирована к режущей кромке 4 на фронтальной части полосы под углом =30°...50°. Вертикальное лезвие 11 сопряжено с правым плоскорежущим крылом 2 по галтели 14. Каждая галтель 14 в сопряжении крыла 3 (2) и вертикального лезвия 12 (11) выполнена с радиусом R закруглением 3...15 мм (см. фиг.3). Верхние части вертикальных лезвий 11 и 12 снабжены монтажными конусными отверстиями 15 (см. фиг.1, 6 и 9). Режущие кромки 16 упомянутых вертикальных лезвий 11 и 12 наклонены к продольному направлению под углом , равным углу между линией сгиба 13 полосы и режущей кромкой 4 крыла 2 (3). Длина l₂ режущей кромки 16 вертикального лезвия 11 (12) относится к длине l₁ режущей кромке 4 крыла 2 (3) как 1:(2...5) (см. фиг.9). Режущая кромка 16 каждого верхнего лезвия 11 (12) имеет заточку, угол которой уменьшается в направлении монтажных конусных отверстий 15. Угол заточки каждого вертикального лезвия 11 (12) выполнен в диапазоне от 25° до 10° с равномерным уменьшением от галтели 14 в сторону монтажных отверстий 15 (см. фиг.1 и 9). Вертикальные лезвия 11 и 12 монтажными участками 17 размещены в наклонном пазу 18, выполненном на нижней части стойки 1. В пазу 18 выполнена группа резьбовых отверстий (см. фиг.6). Монтажные участки 17 лапы культиватора закреплены средствами крепления 19 обтекаемой формы в пазу 18 стойки 1. Этим достигается постоянное и гарантированное положение крыльев 2 и 3 на стойке 1 и исключается срез резьбовых частей средств крепления 19. Нижняя часть стойки 1 имеет форму уступа 20 с верхней и нижней наклоненных одна к другой граней 21 и 22. Нижняя грань 22 уступа 20 ориентирована к продольному направлению под углом (см. фиг.1), равным углу наклона режущей кромки 16 вертикального лезвия 11 (12) к продольному направлению (горизонту). Верхнюю часть 23 стойки 1 устанавливают в кронштейне короткого или длинного поводка пропашного (парового) культиватора моделей КСО-4, КПС-4,0 и др. и фиксируют стопорными болтами в нужном положении.

Величину угла резания вертикальными лезвиями 11 и 12 (см. фиг.1 и 4) определяют из аналитической зависимости

где i - угол заточки вертикального лезвия на заданной высоте h_i;

- угол наклона режущей кромки 16 к продольному направлению.

Величину угла резания ₁ лево- и правосторонними плоскорежущими крыльями 2 и 3 (см. фиг.2, 5, 7 и 8) устанавливают расчетом из выражения

где i - угол заточки крыла 2 (3) лапы на установленной ширине захвата;

Е - задний угол между тыльной (нижней) гранью полосы и продольным направлением (горизонтом);

- угол между режущей кромкой 4 крыла 2 (3) и продольным направлением (углом раствора крыла 2).

Глубину обработки h слоя почвы (см. фиг.1) устанавливают равной 6...8 см. Нижняя часть стойки 1 установлена выше поверхности поля на высоту h (см. фиг.3), установленной в пределах 3...4 см для исключения влияния неровностей поля на устойчивость хода лапы культиватора и возможного увеличения глубины обработки пересушенного верхнего слоя почвы.

Лапа культиватора функционирует следующим образом.

При установившемся движении культиватора каждая стойка 1 перемещает в продольном направлении вертикальные лезвия 11 и 12 с режущими кромками 11 и лево- и правосторонние плоскорежущие крылья 3 и 2 с режущими кромками на заданной глубине h. Уступом 20 и его нижней гранью 21 стебли сорняков пригибаются к горизонту под углом , создавая этим напряжения изгиба и растяжения в корнях сорняков. Напряженные волокна стеблей перерезаются режущей кромкой 16, выступающей над поверхностью поля. Нависшие стебли и стерня прошлых лет перерезается на поверхности поля и частично в верхнем слое почвы. Корни сорняков на пути следования вертикального лезвия 11 разрезаются его режущей кромкой 11. Режущими кромками 4 вертикальные корни и корневища сорняков срезаются, а крыльями 2 и 3 верхний слой почвы претерпевает минимальную деформацию без выноса влажных слоев на поверхность поля.

Форма и геометрия каждого крыла и вертикального лезвия, выполненные прокаткой части полосовой конструкционной стали, обеспечивает полное подрезание корней сорняков. Наличие режущих кромок с переменными углами заточек по длине крыльев и высоте лезвий обеспечивают снижение энергозатрат на 20...25% по сравнению с серийно выпускаемыми лапами-бритвами.