RU2622916C1

RU2622916C1 - Tillage disk

Info

Publication number: RU2622916C1
Application number: RU2016146294A
Authority: RU
Inventors: Алексей Феодосьевич Жук; Губейдулла Сибятуллович Юнусов; Василий Андреевич Игумнов; Сергей Александрович Шишиморов
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-06-21

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: tillage disk contains the smooth central surface and the corrugated surface on its outer ring. The straight lines of the corrugation ridges on the convex side of the disk are made in the form of straight cone surface generatrices. The lines of the corrugation ridges on the concave side of the disk are made in the form of arcs with the constant curvature radius the same as that on the concave side of the smooth spherical surface of the disk. The corrugation ridges on the convex side of the disk are made tangent to the convex spherical surface of its central part. On both sides of the disk, the lines of the corrugation ridges and recesses are smoothly conjugated by the lateral surfaces of the corrugations located at an angle larger than 90° one to the other. The annular section line of the corrugated part of the disk is close to a sinusoid. The disk blade line is made with the breadth not less than 30 mm, and the angle between the ridges of the adjacent corrugations on one side of the disk is not less than 18°. The diameter of the smooth central part of the disk does not exceed 0.6 of the largest diameter of the disk.

EFFECT: improving the stability of the disk operation and increasing the soil crumbling intensity, simplifying its production.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.The invention relates to the field of agriculture, in particular to tillage machines.

Широко известны сферические почвообрабатывающие диски борон, лущильников, комбинированных почвообрабатывающих агрегатов (пат. РФ №2280969, МПК А01В 23/06, 2005). Вследствие их выполнения с гладкой поверхностью сферы крошащая эффективность дисков снижена. Такие диски, установленные на индивидуальных стойках и с наклоном вниз выпуклости сферы, при некотором затуплении лезвия, плохо заглубляются из-за опоры диска на его затылочную фаску.Spherical tillage discs of harrows, tillers, combined tillage aggregates are widely known (US Pat. RF No. 2280969, IPC АВВ 23/06, 2005). Due to their implementation with a smooth surface of the sphere, the crumbling efficiency of the discs is reduced. Such discs, mounted on individual racks and with a downward inclination of the bulge of the sphere, with some blunting of the blade, are poorly buried due to the support of the disc on its occipital chamfer.

Широко известны гофрированные диски, у которых режущая кромка выполнена по кривой, близкой к синусоиде, а высота гофр плавно понижается к плоской центральной части диска (пат. РФ №2161388, МПК А01В 49/02, 1999). За счет удлинения режущей кромки диска и разрушающего действия боковых поверхностей гофр на контактирующие с ними почвенные фрагменты процесс крошения почвы интенсифицируется. Секции с такими дисками, установленные с перекрытием, самоочищаются. Такие диски устанавливают без угла атаки и наклона в продольно-вертикальной плоскости или в дисковых секциях, ось которых расположена поперек продольной оси машины.Corrugated disks are widely known for which the cutting edge is made along a curve close to a sinusoid, and the height of the corrugations gradually decreases to the flat central part of the disk (US Pat. RF No. 2161388, IPC АВВ 49/02, 1999). Due to the lengthening of the cutting edge of the disk and the destructive action of the side surfaces of the corrugations on the soil fragments in contact with them, the process of crumbling of the soil is intensified. Sections with such disks installed with overlap are self-cleaning. Such disks are installed without an angle of attack and inclination in the longitudinal-vertical plane or in disk sections, the axis of which is located across the longitudinal axis of the machine.

Известны гофрированные сферические диски, у которых плавно сопряжены центральная плоская и коническая гладкая часть с гофрированным наружным кольцом. Прямые линии гребней гофр на стороне выпуклости являются продолжением и образующими конической поверхности. Внешняя кромка заглубляемого в почву кольца с гофрами выполнена зубчатой. Впадины между гофрами диска его выпуклой стороны, отклоненные в сторону вогнутости диска. В радиальном направлении они сопряжены с выпуклой поверхностью сферы диска поверхностями в виде ступеней с малым радиусом изгиба и поэтому склонны к залипанию влажной почвой - прототип, проспекты компании BEDNAR, Чехия (приложение на 4 листах). При залипании диска его эффективность для крошения снижается, а для заглубления диска с залипшими гофрами требуется увеличенная вертикальная нагрузка. Из-за неравномерного залипания такие диски, установленные на индивидуальных стойках, заглубляются на разную глубину. При большом количестве гофр, выполненных на диске BEDNAR, их боковые поверхности не защемляют глыбы и воздействуют на них (крошат) менее интенсивно.Corrugated spherical disks are known in which the central flat and conical smooth part are smoothly paired with the corrugated outer ring. The straight lines of the corrugation ridges on the convex side are a continuation and form a conical surface. The outer edge of the ring with corrugations buried in the soil is serrated. The hollows between the corrugations of the disk of its convex side, deflected towards the concavity of the disk. In the radial direction, they are conjugated with the convex surface of the disk sphere by surfaces in the form of steps with a small bending radius and therefore are prone to sticking with moist soil - prototype, prospectuses of the company BEDNAR, Czech Republic (application on 4 sheets). When a disk sticks, its efficiency for crumbling decreases, and an increased vertical load is required to deepen a disk with sticky corrugations. Due to uneven sticking, such discs mounted on individual racks are deepened to different depths. With a large number of corrugations made on a BEDNAR disk, their side surfaces do not crush the blocks and act on them (crumble) less intensely.

Выполнение гофр с большими локальными вытяжками, с малым радиусом зоны сопряжения внутренней поверхности впадины и сферы на выпуклой стороне возможно лишь при высокотемпературном нагреве стального листа небольшой толщины, а тонкие диски можно использовать только для крошения предварительно разрыхленной почвы. Изгиб листа углеродистой стали диска по малому радиусу (вытяжка) сопряжен с остаточным внутренним напряжением в диске и снижением его надежности при работе.Corrugation with large local hoods, with a small radius of the mating zone of the inner surface of the depression and the sphere on the convex side is possible only with high-temperature heating of a steel sheet of small thickness, and thin disks can only be used for crumbling previously loosened soil. The bending of a sheet of carbon steel of the disk along a small radius (exhaust) is associated with residual internal stress in the disk and a decrease in its reliability during operation.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение устойчивости работы диска без залипания, его заглубляемости и повышение интенсивности крошения почвы, а также упрощение изготовления диска из утолщенного стального листа.The technical task of the invention is to improve the stability of the disk without sticking, its depth and increasing the intensity of crumbling soil, as well as simplifying the manufacture of the disk from thickened steel sheet.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в диске почвообрабатывающем, содержащем гладкую поверхность в центральной части и гофрированную на его наружном кольце, при этом прямые линии гребней гофр на выпуклой стороне диска выполнены в виде образующих поверхности прямого конуса, согласно изобретению линии гребней гофр на вогнутой стороне диска выполнены в виде дуг с постоянным радиусом кривизны таким же, как на вогнутой стороне гладкой сферической поверхности диска, а гребни гофр на выпуклой стороне диска выполнены по касательной к выпуклой сферической поверхности его центральной части.The stated technical problem is achieved by the fact that in a tillage disk containing a smooth surface in the central part and corrugated on its outer ring, the straight lines of the corrugation ridges on the convex side of the disk are made in the form of a straight cone surface, according to the invention, the corrugation crest lines on the concave side of the disk are made in the form of arcs with a constant radius of curvature the same as on the concave side of the smooth spherical surface of the disk, and the crests of the corrugations on the convex side of the disk are made on a kasat flax to the convex spherical surface of its central part.

Кроме того, на обеих сторонах диска линии гребней и впадин гофр плавно сопряжены с боковыми поверхностями гофр, расположенными одна к другой под углом более 90°, при этом линия их кольцевого сечения близка к синусоиде, линия лезвия диска выполнена с размахом не менее 30 мм, угол между гребнями соседних гофр на одной стороне диска не меньше 18°, а диаметр гладкой центральной части не превышает 0,6 наибольшего диаметра диска.In addition, on both sides of the disk, the lines of the crests and troughs of the corrugations are smoothly interfaced with the side surfaces of the corrugations located one to another at an angle of more than 90 °, while the line of their annular section is close to the sinusoid, the line of the blade of the disk is made with a span of at least 30 mm the angle between the ridges of adjacent corrugations on one side of the disk is not less than 18 °, and the diameter of the smooth central part does not exceed 0.6 of the largest diameter of the disk.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен диск почвообрабатывающий, А - вид сбоку, Б - вид со стороны выпуклости; на фиг. 2: А - сечение А-А диска по линии гребня гофр на его выпуклой стороне, Б - сечение Б-Б диска по линии гребня гофр на его вогнутой стороне; на фиг. 3 - общий вид диска: А - со стороны выпуклости, Б - со стороны вогнутости.In FIG. 1 shows a tillage disc, A is a side view, B is a view from the convex side; in FIG. 2: A - section A-A of the disk along the crest of the corrugation on its convex side, B - section B-B of the disk along the crest of the corrugation on its concave side; in FIG. 3 - general view of the disk: A - from the convexity side, B - from the concavity side.

Диск содержит гладкую сферическую центральную часть 1, плавно (без продольных изгибов) переходящую в наружное кольцо 2 с гофрами 3 высотой h, монотонно увеличивающейся к лезвию 4 диска, заточенному со стороны выпуклости его сферы под углом β=25°. Гладкая поверхность 1 центральной части диска вся может быть выполнена сферической с радиусом сферы R или содержать плавно сопряженную со сферической плоскую часть, контактирующую с фланцем подшипникового узла, на котором закреплен диск или с торцом шпульки дисковой секции.The disk contains a smooth spherical central part 1, smoothly (without longitudinal bends) passing into the outer ring 2 with corrugations 3 of height h, monotonically increasing to the blade 4 of the disk, sharpened from the convex side of its sphere at an angle β = 25 °. The smooth surface 1 of the central part of the disk can be made spherical with the radius of the sphere R or contain a smoothly conjugated flat part that is in contact with the flange of the bearing assembly on which the disk is mounted or with the end face of the bobbin of the disk section.

Линии гребней 5 гофр, расположенные на выпуклой стороне диска, прямые, являются касательными к его сферической центральной части 1 и выполнены в виде образующих прямого конуса (конической поверхности К). Линии 6 гребней гофр, расположенные на вогнутой стороне диска выполнены в виде дуг с постоянным радиусом кривизны R таким же, как радиус гладкой сферы. Линия гребня и линии ближайших впадин 7 или 8 между гофрами плавно сопряжены боковыми поверхностями 9 гофры, образующими угол не менее 90°. Линии 7 или 8 впадин гофр эквидистанты линиям гребня 5 или 6, расположенным над или под ним.The crest lines of the 5 corrugations located on the convex side of the disk are straight, are tangent to its spherical central part 1 and are made in the form of a straight cone (conical surface K). The lines 6 of the corrugation ridges located on the concave side of the disk are made in the form of arcs with a constant radius of curvature R the same as the radius of a smooth sphere. The crest line and the lines of the nearest depressions 7 or 8 between the corrugations are smoothly interfaced with the side surfaces 9 of the corrugation, forming an angle of at least 90 °. The lines 7 or 8 of the corrugation troughs are equidistant to the crest lines 5 or 6 located above or below it.

Высота h гофры - это разность между длиной линии, проходящей от центра О сферы до пересечения с линией гребня гофры на выпуклой стороне диска и длиной радиуса R сферы, расположенного под таким же углом, до точки на линии 6 гребня со стороны вогнутости диска. Диаметр D диска наибольший между крайними точками лезвия на прямых линиях 7 впадин на вогнутой стороне диска.The height h of the corrugation is the difference between the length of the line extending from the center О of the sphere to the intersection with the line of the crest of the corrugation on the convex side of the disk and the length of the radius R of the sphere located at the same angle to a point on line 6 of the ridge from the side of the concavity of the disk. The diameter D of the disk is largest between the extreme points of the blade on the straight lines of 7 depressions on the concave side of the disk.

Линия лезвия диска выполнена с размахом не менее 30 мм. Угол между гребнями соседних гофр на одной стороне диска не меньше 18°, а диаметр d гладкой центральной части не превышает 0,6 наибольшего диаметра D диска. На его обеих сторонах линии гребней и впадин гофр плавно сопряжены боковыми поверхностями гофр, расположенными одна к другой под углом более 90°, при этом линия кольцевого сечения гофрированной части диска близка синусоиде.The line of the blade is made with a span of at least 30 mm. The angle between the ridges of adjacent corrugations on one side of the disk is not less than 18 °, and the diameter d of the smooth central part does not exceed 0.6 of the largest diameter D of the disk. On both sides of the line, the crests and troughs of the corrugations are smoothly connected by the lateral surfaces of the corrugations, located one to another at an angle of more than 90 °, while the line of the annular section of the corrugated part of the disk is close to a sinusoid.

Особенностью диска является то, что гребни 5 гофр 3 на его выпуклой стороне расположены как образующие конической поверхности К и являются касательными к гладкой сферической поверхности 1 центральной части диска. На его вогнутой стороне линии гребней 6 гофр по всей их длине выполнены в виде дуг с постоянным радиусом R таким же, как радиус сферы гладкой части диска, и являются продолжением его гладкой сферической поверхности 1. По длине (по радиусам диска) радиально расположенных гофр нет линий, поверхностей, на которых есть точки перегиба, в которых выпуклость изменяется на вогнутость диска, которые являются очагами залипания.A feature of the disk is that the ridges 5 of the corrugations 3 on its convex side are arranged as forming a conical surface K and are tangent to the smooth spherical surface 1 of the central part of the disk. On its concave side, the crest lines of the 6 corrugations along their entire length are made in the form of arcs with a constant radius R the same as the radius of the sphere of the smooth part of the disk, and are a continuation of its smooth spherical surface 1. There are no radially located corrugations along the length (along the disk radii) lines, surfaces on which there are inflection points at which the convexity changes to the concavity of the disk, which are foci of sticking.

Так как угол между затылочной фаской лезвия на выпуклой стороне и горизонтальной плоскостью предложенного диска больше, чем у сферического, то для опоры диска на фаску требуется больший наклон диска или большее затупление его лезвия. Диск заглубляется лучше сферического с радиусом сферы R.Since the angle between the occipital chamfer of the blade on the convex side and the horizontal plane of the proposed disk is larger than that of a spherical one, a larger inclination of the disk or a more blunting of its blade is required to support the disk on the chamfer. The disk penetrates better than a spherical one with a radius of the sphere R.

Диск гофрированный может быть закреплен в многодисковой секции, установленной с углом атаки, или с углом наклона и атаки - на индивидуальной стойке.The corrugated disk can be fixed in a multi-disk section installed with an angle of attack, or with an angle of inclination and attack - on an individual rack.

При качении заглубленного диска его лезвие 4 разрезает растительные остатки, при этом необходимое для резания их защемление улучшается вследствие наличия гофр 3. Поэтому, не ухудшая качества резания, заглубление дисков можно увеличить, так как при этом сохраняется их способность к защемлению и резанию стеблей на поверхности поля.When a recessed disk is rolling, its blade 4 cuts plant debris, while the pinching necessary for cutting is improved due to the presence of corrugations 3. Therefore, without deteriorating the cutting quality, the disk deepening can be increased, since this retains their ability to pinch and cut stems on the surface fields.

Диск, установленный с углом атаки, преимущественно гофрами вогнутой стороны отрывает от массива почвенные фрагменты по поверхностям наименьшего сопротивления, с меньшими энергозатратами.A disk mounted with an angle of attack, mainly with concave side corrugations, tears soil fragments from the array along the surfaces of least resistance, with less energy consumption.

Диск не подвержен залипанию гофр 3, так как, в отличие от прототипа, не содержит выполненных с малым радиусом изгиба (ступенчатых) поверхностей, сопрягающих его гладкую 1 и гофрированную 2 части. Глубина впадин и высота гребней гофр 3 предложенного диска уменьшается монотонно от лезвия к гладкой центральной части, и гофры плавно трансформируются в гладкую поверхность. В отличие от прототипа, угол а между смежными боковыми поверхностями 9 гофр по всей их длине больше 90°, что также снижает возможность их залипания и улучшает условия самоочистки впадин между гофрами.The disk is not susceptible to sticking of the corrugations 3, since, unlike the prototype, it does not contain surfaces (stepped) with a small bend radius that mate its smooth 1 and corrugated 2 parts. The depth of the depressions and the height of the crests of the corrugations 3 of the proposed disk decreases monotonously from the blade to the smooth central part, and the corrugations smoothly transform into a smooth surface. Unlike the prototype, the angle a between the adjacent side surfaces of the 9 corrugations along their entire length is more than 90 °, which also reduces the possibility of their sticking and improves the conditions for self-cleaning of the hollows between the corrugations.

Не залипающие диски равномерно и устойчиво заглубляются на заданную глубину, поэтому лучше крошат почву. Интенсивность крошения выше при большем размахе а линии лезвия 4 гофр, но при этом расстояние между их гребнями должно быть достаточным для размещения во впадине части глыбы, ее защемления и крошения, т.е. количества гофр на диске должно быть ограничено.Non-sticking discs evenly and steadily penetrate to a given depth, so it is better to crumble the soil. The crumbling intensity is higher with a larger sweep and the line of the blade is 4 corrugations, but at the same time, the distance between their ridges should be sufficient to accommodate part of the block in the trench, its pinching and crumbling, i.e. the number of corrugations on the disk should be limited.

Зубчатость лезвия диска достигнута за счет выполнения гофр по разным линиям сгиба: с прямой линией гребня на стороне выпуклости диска и по дуге на стороне его вогнутости.The serration of the blade of the disk is achieved by performing corrugations along different fold lines: with a straight line of the ridge on the convex side of the disk and along an arc on the side of its concavity.

Диск содержит 18 гофр, при этом угол между ними γ=20° (не меньше 18°). При размахе линии лезвия а=30 мм угол между боковыми поверхностями гофр α≈100°, и они могут защемлять и крошить глыбы.The disk contains 18 corrugations, while the angle between them is γ = 20 ° (not less than 18 °). When the width of the line of the blade is a = 30 mm, the angle between the side surfaces of the corrugations is α≈100 °, and they can crush and crumble blocks.

Все сопрягающие поверхности гофр выполнены с плавным изгибом, кривизна которого в несколько раз превышающим возможную толщину диска, поэтому диск может иметь увеличенную толщину, достаточную для обработки неразрыхленной почвы. Напряжения в диске после прессования при изготовлении гофр минимальны.All the mating surfaces of the corrugations are made with a smooth bend, the curvature of which is several times greater than the possible thickness of the disk, so the disk can have an increased thickness sufficient to process un-loosened soil. The stresses in the disk after pressing in the manufacture of corrugations are minimal.

Использование предложенного диска почвообрабатывающего улучшит устойчивость работы диска без залипания, его заглубляемость, повысит интенсивность крошения почвы, а также упростит изготовление диска из утолщенного стального листа.Using the proposed tillage disc will improve the stability of the disc without sticking, its depth, increase the crumbling rate of the soil, and also simplify the manufacture of the disc from thickened steel sheet.

Claims

1. A tillage disk containing a smooth surface in the central part and corrugated on its outer ring, wherein the straight lines of the corrugations of the corrugations on the convex side of the disk are made in the form of a surface of a straight cone, characterized in that the lines of the corrugations of the corrugations on the concave side of the disk are made in the form arcs with a constant radius of curvature the same as on the concave side of the smooth spherical surface of the disk, and the crests of the corrugations on the convex side of the disk are made tangent to the convex spherical surface of its disk the second part.

2. The soil cultivating disk according to claim 1, characterized in that on both sides of the disk the lines of ridges and troughs of the corrugations are smoothly connected by the lateral surfaces of the corrugations located one to another at an angle of more than 90 °, while the line of their annular section is close to a sinusoid.

3. The soil cultivating disk according to claim 1, characterized in that the line of the blade of the disk is made with a span of at least 30 mm, the angle between the ridges of adjacent corrugations on one side of the disk is not less than 18 °, and the diameter of the smooth central part does not exceed 0.6 of the largest diameter drive.