RU2071228C1

RU2071228C1 - Cultivator working tool

Info

Publication number: RU2071228C1
Application number: RU94039501A
Authority: RU
Inventors: И.Д. Шишлянников; В.В. Кулаков; А.М. Салдаев
Original assignee: Нижне-Волжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1997-01-10
Also published as: RU94039501A

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: working tool has tine and chisel. Tine has two joined sides and blades fixed on opposite faces of sides. Slotted chisel is positioned between tine parts. Thickened part of chisel is formed as portion of ellipsoid of revolution. Lower parts of tine sides are provided with wings oriented in opposite directions. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам культиваторов для обработки почв, подверженных водной и ветровой эрозии. The invention relates to agricultural machinery, in particular to the working bodies of cultivators for soil treatment, subject to water and wind erosion.

Известен почвообрабатывающий рабочий орган, включающий вертикальную стойку и соединенную с ней наклонную к горизонтальной плоскости пластину с режущим лезвием, к которой присоединен горизонтальный плоскорежущий нож, в котором для повышения качества рыхления, уменьшения выноса влажного слоя на поверхность и снижения тягового сопротивления, режущие лезвия пластины выполнены в виде двух прямолинейных граней, образующих в месте пересечения тупой угол, вершина которого вынесена перед передней гранью стойки, при этом угол между верхней гранью режущего лезвия и передней гранью стойки тупой [1]
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, является рыскание рабочего органа, вызванного размещением стойки под углом в бок. При размещении описанного рабочего органа на коротких и длинных поводках паравого культиватора, например КПС-4, последние выворачиваются в бок. В этом случае нарушается глубина обработки почвы. При наличии стерневого фона на горизонтальном плоскорежущем ноже в месте стыка с наклонным участком стойки нависают корневые остатки и стерня предшественника.Known tillage working body, comprising a vertical stand and connected with it a plate inclined to a horizontal plane with a cutting blade, to which a horizontal plane-cutting knife is attached, in which to improve the quality of loosening, reduce the spread of the wet layer to the surface and reduce traction resistance, the cutting blade of the plate is made in the form of two rectilinear faces, forming an obtuse angle at the intersection, the top of which is placed in front of the front face of the rack, with the angle between the upper gr Anyuh cutting blade and front edge of the rack blunt [1]
The reason that impedes the achievement of the required technical result when using the known device is the yaw of the working body caused by the placement of the rack at an angle to the side. When placing the described working body on short and long leads of a paired cultivator, for example KPS-4, the latter turn out sideways. In this case, the depth of soil cultivation is disrupted. In the presence of a stubble background on a horizontal flat-cutting knife at the junction with the inclined portion of the rack, the root remains and the stub of the predecessor hang.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является рабочий орган культиватора, включающий стойку и долото, в котором для повышения качества рыхления и снижения тягового сопротивления, долото выполнено в виде эллиптического конуса, основание которого в месте сопряжения со стойкой имеет вогнуто-криволинейные поверхности. Вершина конуса закруглена [2] Этот рабочий орган нами принят за прототип. The closest device of the same purpose to the claimed object in terms of features is the working body of the cultivator, including a stand and a chisel, in which to improve the quality of loosening and reduce traction resistance, the chisel is made in the form of an elliptical cone, the base of which is concave at the interface with the stand curved surfaces. The top of the cone is rounded [2] This working body we took for the prototype.

Отличительной особенностью данного рабочего органа является принцип воздействия на почву: сжатие почвенных частиц закругленной вершиной и разрыв почвенных агрегатов верхней поверхностью долота в виде эллиптического конуса. Этим достигается эффективное крошение почвенного пласта с сохранением в ней корней и стерни предшественника и существенное снижение тягового сопротивления. A distinctive feature of this working body is the principle of impact on the soil: compression of soil particles with a rounded top and breaking of soil aggregates by the upper surface of the bit in the form of an elliptical cone. This achieves an effective crumbling of the soil formation with preservation of the roots and stubble of the predecessor in it and a significant decrease in traction resistance.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся неустойчивые движения рабочего органа по глубине и по направлению движения почвообрабатываемого агрегата. Из-за почвенной разности по глубине обрабатываемого слоя эллиптический конус отклоняется то влево, то вправо. По данным энергетической оценки неуравновешенная боковая составляющая достигает 18,7. 28,9 кГс. При установке описанных рабочих органов в два ряда на длинных и коротких поводках культиватора КПС-4, крутящий момент в узлах шарнирного соединения с рамой достигает 46.62,7 кГм, что приводит к деформации и поломкам узлов. При работе на переуплотненных почвах рабочий орган не обеспечивает заданной глубины обработки. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device adopted for the prototype include unstable movements of the working body in depth and in the direction of movement of the tillage unit. Due to the soil difference in depth of the treated layer, the elliptical cone deviates either left or right. According to energy assessment, the unbalanced lateral component reaches 18.7. 28.9 kgf When the described working bodies are installed in two rows on the long and short leads of the KPS-4 cultivator, the torque in the nodes of the articulated joint with the frame reaches 46.62.7 kgm, which leads to deformation and breakdowns of the nodes. When working on over-compacted soils, the working body does not provide the specified processing depth.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, обеспечение стабильности движения рабочего органа по глубине обработки и к направлению движения. The problem to which the invention is directed, ensuring the stability of the movement of the working body along the depth of processing and the direction of movement.

Технический результат повышение качестве обработки почвы по ширине и глубине обработки. The technical result is an increase in the quality of tillage in width and depth of cultivation.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для обработки почвы, подверженной водной и ветровой эрозии, стойка выполнена из двух сопрягаемых боковин, каждая из которых на противоположных гранях снабжена лезвиями, долото снабжено пазом и им размещено между частями стойки, при этом нижние концы боковин стойки выполнены с разнонаправленными крыльями. Утолщенная часть долота выполнена в виде части эллипсоида вращения. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device for soil cultivation, subject to water and wind erosion, the rack is made of two mating sidewalls, each of which is equipped with blades on opposite sides, the bit is provided with a groove and it is placed between the parts of the rack, with this, the lower ends of the rack sides are made with multidirectional wings. The thickened part of the bit is made as part of an ellipsoid of revolution.

За счет того, что нижняя часть стойки выполнена в виде двух разнонаправленных крыльев, обеспечивается курсовая устойчивость движения рабочего органа и стабильность хода по глубине обработки. Разнонаправленные крылья стойки срезают неподработанные гребни вершиной долота. Due to the fact that the lower part of the rack is made in the form of two bi-directional wings, the exchange rate stability of the movement of the working body and the stability of the stroke along the depth of processing is provided. The multidirectional wings of the rack cut off the unprocessed ridges with the top of the bit.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Для проверки соответствия изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками изобретения, результаты которого показывают, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками изобретения преобразований на достижение технического результата. To verify compliance of the invention with the requirement of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match distinctive features of the invention from the prototype, the results of which show that the invention does not explicitly follow from the prior art, as the prior art defined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the invention on the achievement of a technical result is not revealed.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

На фиг.1 показан рабочий орган, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3 то же, вид спереди. Figure 1 shows a working body, side view; figure 2 is the same, plan view; figure 3 is the same, front view.

Рабочий орган культиватора содержит стойку 1 прямоугольного сечения в месте установки на поводах культиватора. Стойка 1 выполнена из двух пластин 2 и 3. На противоположных гранях от сопрягаемых поверхностей пластин 2 и 3 выполнены лезвия 4 и 5. Лезвия 4 и 5 образуют режущую кромку 6 на фронтальной части стойки 1. На стойке 1 закреплено долото 7. Долото 7 выполнено в виде эллиптического конуса. Вершина 8 долота 7 закруглена. Наиболее широкая часть долота 7 завершается частью эллипсоида вращения 9. Долото 7 имеет сквозное отверстие прямоугольного сечения и на стойке 1 закреплено парой заклепок 10 между частями стойки 1. Нижние концы пластин 2 и 3 с лезвиями 4 и 5 сопряжены со стойкой 1 по дуге окружности и образуют разнонаправленные крылья 11 и 12. The working body of the cultivator contains a rack 1 of rectangular cross-section at the installation site on the occasions of the cultivator. Rack 1 is made of two plates 2 and 3. On opposite sides of the mating surfaces of the plates 2 and 3, blades 4 and 5 are made. Blades 4 and 5 form a cutting edge 6 on the front of the rack 1. Bit 7 is fixed to the rack 1. Bit 7 is made in the form of an elliptical cone. The top 8 of the bit 7 is rounded. The widest part of the bit 7 ends with a part of the ellipsoid of revolution 9. The bit 7 has a through hole of rectangular cross section and a pair of rivets 10 is fixed on the rack 1 between the parts of the rack 1. The lower ends of the plates 2 and 3 with blades 4 and 5 are mated with the rack 1 along an arc of a circle and form multidirectional wings 11 and 12.

Рабочий орган культиватора функционирует следующим образом. The working body of the cultivator operates as follows.

Глубину обработки описанным рабочим органом на паровых культиваторах устанавливают опорными колесами и степенью поджатия пружины на нажимных штангах коротких и длинных поводков (на примере серийного культиватора КПС-4,0). The depth of processing by the described working body on steam cultivators is established by the support wheels and the degree of spring preload on the pressure rods of short and long leads (for example, the serial cultivator KPS-4.0).

При движении рабочего органа закругленная вершина 8 долота 7 воздействует на почву. Так как закругленная вершина имеет радиус закругления 1,5-2,0 мм, то она вызывает деформацию сжатия на почвенные агрегаты и тем самым долото 7 внедряется в обрабатываемый слой. При внедрении долота 7 в силу особенностей поверхности долота 7 выполнение в виде эллиптического конуса происходит деформация пласта почвы в направление снизу вверх, снизу влево и снизу вправо, разрывая этим почвенные агрегаты и комья на мелкие почвенные фракции размером 0,5.1,5 см. When the working body moves, the rounded top 8 of the bit 7 affects the soil. Since the rounded top has a radius of 1.5-2.0 mm, it causes compression deformation on the soil aggregates and thereby the bit 7 is embedded in the processed layer. When introducing the bit 7 due to the features of the surface of the bit 7, the implementation of the elliptical cone is a deformation of the soil layer in the direction from bottom to top, bottom left and bottom right, breaking this soil aggregates and lumps into small soil fractions of 0.5.1.5 cm in size.

При дальнейшем перемещении долота 7 стойка 1 внедряется в почву, а режущая кромка 6 лезвий 4 и 5 разрезает почвенный пласт на равные доли, производя дополнительное крошение почвы. Нависшие корневые и растительные остатки на стойке 1 перемещаются режущей кромкой 6. Широкая часть 9 долота 7 в виде части эллипсоида вращения способствует главному сходу разрыхленного пласта почвы, исключающее хаотичную укладку почвенных агрегатов, что способствует выравниванию поверхности поля. Разнонаправленные крылья 11 и 12 нижней части стойки 1 своими режущими кромками 6 на лезвиях 4 и 5 подрезают нижний почвенный горизонт и производят дополнительное крошение. Нижние дуговые грани пластин 2 и 3 соприкасаются с твердыми участками почвы и работают как полевые доски корпусов плугов, стабилизируя этим направление движения рабочего органа. Вместе с этим конечные участки крыльев 11 и 12 являются пятками, исключающими чрезмерное заглубление вершины 8 долота 7. При движении рабочего органа его рабочие органы долото 7, стойка 1 и разнонаправленные крылья 11 и 12 перемещают в разрыхленном слое почвы и этим снижается общее тяговое сопротивление, а за счет уравновешенности боковых составляющих исключаются поломки. With further movement of the bit 7, the rack 1 is embedded in the soil, and the cutting edge 6 of the blades 4 and 5 cuts the soil layer into equal shares, producing additional crumbling of the soil. The hanging root and plant residues on the rack 1 are moved by the cutting edge 6. The wide part 9 of the bit 7 as a part of the rotation ellipsoid contributes to the main gathering of the loosened soil layer, which eliminates the chaotic laying of soil aggregates, which helps to level the field surface. Multidirectional wings 11 and 12 of the lower part of the strut 1 with their cutting edges 6 on blades 4 and 5 cut the lower soil horizon and produce additional crumbling. The lower arc faces of plates 2 and 3 are in contact with solid sections of soil and work like field boards of plow bodies, thereby stabilizing the direction of movement of the working body. At the same time, the final sections of the wings 11 and 12 are the heels, eliminating the excessive deepening of the top 8 of the bit 7. When the working body moves, its working bodies chisel 7, stand 1 and multidirectional wings 11 and 12 are moved in a loosened soil layer and this reduces the overall traction resistance, and due to the balance of the side components, breakdowns are excluded.

При обработке эрозионно опасных почв предлагаемым рабочим органом снижается количество эрозионно опасных частиц, есть возможность за счет выравненности почвенных агрегатов получить агрономически ценную структуру почвы, приемлемой для возделывания полевых культур в ранне-весенний период с сохранением почвенных запасов влаги, снизить энергозатраты на выполнение основного технологического процесса, повысить в целом урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур и сохранить плодородие почвы. When treating erosion-hazardous soils, the proposed working body reduces the amount of erosion-hazardous particles, it is possible, due to the evenness of soil aggregates, to obtain an agronomically valuable soil structure acceptable for cultivating field crops in the early spring with preserving soil moisture reserves, and to reduce energy costs for the main technological process , increase the overall productivity of cultivated crops and preserve soil fertility.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates that when using the invention the following set of conditions:
means embodying the invention in its implementation, is intended for use in agricultural machinery;
for the invention in the form described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date has been confirmed;
means embodying the invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims

1. The working body of the cultivator, including a stand and a chisel in the form of an elliptical body with a rounded top, characterized in that the stand is made of two mating sidewalls, each of which is equipped with blades on opposite sides, and a through hole of rectangular cross section is made in the chisel, while the chisel by means of a fixing element mounted on the rack between its parts, and the lower ends of the sides of the rack are made with multidirectional wings.

2. The working body according to claim 1, characterized in that the thickened part of the bit is made in the form of an ellipsoid of revolution.