Дисковый почвообрабатывающий орган
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к рабочим органам для рыхления и измельчения почвы, вычесывания сорняков и может быть использована для основной и предпосевной обработок почвы при выращивании сельскохозяйственных культур и подготовке почвы под посадку саженцев деревьев. Сущность полезной модели: дисковый почвообрабатывающий орган, включает устанавливаемую на раме жестко, или с возможностью поворота стойку и закрепленный на ней режущий диск с обслуживаемой, или не обслуживаемой ступицей с защитой. Ступица диска имеет дополнительную отражающую защиту от проникновения внутрь ступицы абразивных частиц почвы и расположенную над дополнительной отражающей защитой наружную отражающую поверхность, причем ширина наружной отражающей поверхности ступицы выполнена больше ширины дополнительной отражающей защиты. Технический результат заключается в увеличении надежности конструкции дискового почвообрабатывающего органа. 7 ил.
Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к рабочим органам для рыхления и измельчения почвы, вычесывания сорняков и может быть использована для основной и предпосевной обработок почвы при выращивании рассады овощей, сельскохозяйственных культур открытого грунта и подготовке почвы под посадку саженцев деревьев.
Известны режущие диски в составе почвообрабатывающего агрегата /RU 82507 U1, МПК A01В 21/08, опубл. 2009.05.10/, устанавливаемые на общей раме на поворотных стойках, при этом режущие диски закреплены на стойках при помощи кронштейнов корпуса подшипника режущего диска. Каждый режущий почву диск установленный на ступице с подшипниками и одностадийной манжетной защитой, смонтированный на поворотной стойке, снабжен механизмом изменения угла наклона режущего диска к вертикали, выполненным в виде дополнительной оси поворота, смонтированной в нижней части поворотной стойки и при помощи механизма фиксации связывающей поворотную стойку и кронштейн корпуса подшипника режущего диска. Механизм фиксации поворотной стойки с кронштейном подшипника режущего диска выполнен в виде, но крайней мере, одного фиксатора и ряда отверстий, выполненных в поворотной стойке и кронштейне корпуса подшипника, в которые устанавливается фиксатор.
Недостатком данного технического решения является то, что конструкция защищена от попадания абразивных частиц почвы внутрь ступицы с подшипниками лишь одностадийно, что резко снижает надежность подшипникового узла.
Известен дисковый рабочий орган в составе комбинированного почвообрабатывающего агрегата /RU 72112 со ступицей и одной стадией защиты подшипников от попадания абразивных частиц почвы U1, МПК A01B 21/08, опубл. 2008.04.10/, стойка которого жестко закреплена в кронштейне рамы при помощи осей и предохранительных разрушающих элементов, выполненных преимущественно в виде срезных болтов.
Недостатком данного технического решения является то, что ступицы дисков имеют одностадийную защиту и стойки на раме установлены жестко, а это ухудшает почвообрабатывающие свойства данного устройства.
Наиболее близким но технической сущности к заявляемой полезной модели является почвообрабатывающий орган /FR 2845560, МПК А01B 21/08, опубл. 2004.04.16/, стойка которою выполнена в виде винтообразной пружины, связанной с рамой и рабочим органом в виде диска, установленного на ступице с обслуживаемыми или не обслуживаемыми подшипниками с манжетной защитой, причем каждая пружина содержит от 1,5 до 5 витков, которые располагаются бок о бок так, что образуют ряд витков вдоль линии, поперечной к шасси.
Недостатком данного технического решения является низкая надежность подшипникового узла ступицы диска в результате того, что защита ступицы от попадания внутрь ее абразивных частиц почвы является одностадийной.
Задачей, решаемой данной полезной моделью, является увеличение надежности конструкции дискового почвообрабатывающего органа.
Дисковый почвообрабатывающий орган, включающий устанавливаемую на раме жестко, или с возможностью поворота стойку и закрепленный на ней режущий диск с обслуживаемой, или не обслуживаемой ступицей с защитой, согласно полезной модели, ступица диска имеет дополнительную отражающую защиту от проникновения внутрь ступицы абразивных частиц почвы и расположенную над дополнительной отражающей защитой наружную отражающую поверхность, причем ширина наружной отражающей поверхности ступицы выполнена больше ширины дополнительной отражающей защиты.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами:
на фиг.1 изображен вид сбоку дискового почвообрабатывающего органа в статическом положении со ступицей, диском и спиральным винтообразным упругим элементом, установленным на поворотной стойке;
на фиг.2 изображен вид сбоку дискового почвообрабатывающего органа в статическом положении со ступицей, диском и спиральным винтообразным упругим элементом, установленным в кронштейне рамы;
на фиг.3 изображен фрагмент ступицы с корпусом, осью диска и двухстадийной зашитой подшипникового узла.
Дисковый почвообрабатывающий орган (фиг.1, 2) состоит из сборной (составной) стойки 1, верхняя часть 2 которой с возможностью поворота установлена во втулке 3, жестко закрепленной внутри балки рамы 4. На нижнем окончании верхней части 2 стойки 1 закреплено основание 5, в котором с помощью резьбовых соединений 6 кренится, например, по меньшей мере, один спиральный винтообразный упругий элемент 7 с, по меньшей мере, одним витком (фиг.1, 2). Нижняя часть спирального винтообразного упругого элемента 7 посредством резьбовых соединений 8 кренится к кронштейнам 9 ступицы 10 режущего диска 11. Поворотная стойка 1 может выполняться не сборной в виде цельной цилиндрической стойки, в нижней части которой с помощью резьбовых соединений закрепляется ступица 10 режущего диска 11. Ступица 10 режущего диска 11 может выполняться обслуживаемой (с регулировкой и периодической смазкой подшипников в процессе эксплуатации) или не обслуживаемой, т.e. без регулировки подшипников и их периодической смазки.
Основание 5 может быть закреплено, например, с помощью сборки сваркой непосредственно на раме 4 и стойка 1 в этом случае не имеет возможности поворота (фиг.2).
Ступица 10 режущего диска 11 имеет дополни тельную отражающую защиту 13 выполненную, например, из неметаллического материала с пропиткой смазкой, которая предотвращает проникновение внутрь ступицы 10 частиц почвы являющихся абразивом, что приводит к преждевременному выходу из строя подшипников ступицы 10 (фиг.3). Над дополнительной отражающей защитой 13 па основании 14 ступицы 10 для крепления диска 11 выполняется наружная отражающая поверхность 15, исполнение которой под углом 
менее 180° относительно оси диска позволяет отводить поток движущейся под действием центробежных сил и сил инерции почвы от зазора между корпусом ступицы 10 диска 11 и вращающимся вместе с диском 11 основанием 14 ступицы 10. Наружная отражающая поверхность 15 может полностью или частично совпадать с поверхностью А основания 14 ступицы 10. Ширина В наружной отражающей поверхности 15 основания 14 ступицы 10 выполняется больше ширины b дополнительной отражающей защиты 13, для обеспечения падежного блокирования попадания абразивных частиц почвы внутрь ступицы 10 к основной защите, устанавливаемой непосредственно перед подшипниками ступицы 10.
Правая часть основания 14 ступицы 10 с наружной отражающей поверхностью 15 может выполняться изначально в составе основания 14, либо в виде сварного варианта или иного вида крепления кольца специального с конусообразной отражающей поверхностью 15 к основанию 14.
Дополнительная отражающая защита 13 устанавливается у правого окончания наружной отражающей поверхности 15 основания 14 непосредственно под отражающей поверхностью 15.
Основная защита подшипников может выполняться, например, в виде, по меньшей мере, одной специальной манжеты 16 устанавливаемой внутри корпуса ступицы 10, непосредственно перед одним из подшипников.
Для предотвращения самопроизвольного смещения в направлении, совпадающем или отличном от направления перемещения агрегата с почвообрабатывающим рабочим органом, спиральный упругий элемент 7, кроме резьбовых соединений, фиксируется относительно верхней 2 или нижней 12 частей стойки 1 с помощью, но меньшей мере, одного прижима и фиксатора (на чертеже не показано). При этом нижняя часть 12 стойки 1 выполнена в виде спирального винтообразного упругого элемента 7. Виток спирали расположен перед балкой рамы 4 но ходу движения почвообрабатывающего органа, в основании 5 которого упругий элемент 7 закреплен.
Часть витка упругого элемента 7, выходящая из основания 5, на входе в виток упругого элемента 7 поднимается вверх т.е. является восходящей, что улучшает упругие свойства спирали.
В зависимости от исполнения, диаметр витка спирального упругого элемента 7 может выполняться в пределах 0,01-1 м, например, при выращивании рассады в парниках и теплицах диаметр d витка спирального винтообразного упругого элемента 7 выполняется в пределах 0,01-0,05 м, при обработке почвы под посадку саженцев деревьев диаметр d витка, в зависимости от возраста саженцев, выполняется 0,5-1 м. Толщина b (или диаметр) спирального винтообразного упругого элемента 7 в зависимости от диаметра d витка может выполняться в пределах 0,001-0,34 м, а его поперечное сечение 0,00001-0,12 м2. Радиусы R и R1 соответственно перед витком и после витка выполняются в пределах от 0 до 1 м. При этом, при выращивании рассады и полевых сельскохозяйственных культур радиус R уменьшается, при использовании устройства в технологии подготовки почвы под саженцы деревьев радиус R может увеличиваться. Радиус R1, с целью повышения надежности работы спирального винтообразного упругого элемента 7, выполняется, как правило, равным или большим размера d/2 витка. Длина участка l (прямого, дугообразного или иной формы) спирального упругого элемента 7 для крепления к ступице 10 диска 11 выполняется не менее 0,6 межосевого расстояния между крепежными элементами 8 или не менее толщины b спирального упругого элемента 7 на участке его крепления к элементам ступицы диска 11. Расстояние от оси верхней части 2 поворотной стойки 1 до оси витка спирального упругого элемента 7 выполняется в пределах 0,03-1,8 м, соответственно горизонтальный габарит спирального винтообразного упругого элемента 7, 0,04-2,5 м, а вертикальный 0,03-2,1 м (на чертежах не показано), в зависимости от технологического назначения устройства (использование в парниках для выращивания рассады овощей, в открытом грунте для подготовки почвы под посев сельскохозяйственных культур или для саженцев деревьев разных возрастов). Причем нижние пределы указанных выше параметров стойки 1 предназначены для использования в парниках, средние - в культурах открытого грунта, а верхние - при выращивании саженцев деревьев.
Для придания интенсивных автоколебаний режущему диску 11 горизонтальное плечо от основания сборной стойки 1 до оси режущего диска 11 (на чертеже не показано) выполняется в пределах 0-0,5 м. При этом для использования на мало-каменистых почвах с размером камней не превышающим 0,05 м, указанное горизонтальное плечо выполняется близким к 0, т.е. 0-0,09 м, а па каменистых почвах с размером камней 0,02 м и более горизонтальное плечо может увеличиваться соответственно до 0,5 м.
Спиральный винтообразный упругий элемент 7 для улучшения качества обработки почвы может устанавливаться но центру основания 5, справа или слева от указанного центра.
Выполнение длины участка крепления спирального винтообразного упругого элемента 7 равным или большим толщины упругого элемента 7 на участке его крепления к элементам 9 ступицы режущего диска 11 (при креплении с использованием сил трения и/или, но меньшей мере, одного резьбового элемента 8) или выполнение длины указанного участка крепления большим или равным 0,6 межосевого расстояния между не менее чем двумя смежными крепежными элементами (как правило резьбовыми элементами 8) позволяет надежно (фиксировать режущий диск 11 относительно спирального винтообразного упругого элемента 7.
Дисковый почвообрабатывающий орган, являясь частью почвообрабатывающего агрегата, работает следующим образом.
При поступательном перемещении агрегата, за счет создаваемой резкой ударной нагрузки на почвообрабатывающий режущий диск 11 при его вращательном движении в почве и встрече с препятствием, например, камнем, воздействие ударной нагрузки на стойку 1 смягчается за счет упругих свойств, по меньшей мере, одного спирального винтообразного упругого элемента 7, и режущий диск 11 отклоняется и сторону, обратную направлению его поступательного перемещения и, вверх.
При этом в результате того, что горизонтальное плечо от основания 5 для крепления верхней части спирального винтообразного упругого элемента 7 до оси режущего диска 11 равно 0 или является минимальным, нагрузка на упругий элемент у основания 5 резко уменьшается, а нагрузку преимущественно воспринимает упругая спираль винтообразного витка, что значительно уменьшает нагрузку на ступицу диска и вероятность поломки спирального винтообразного упругого элемента 7 и выхода из строя основной и дополнительной отражающей защиты 13, повышает защиту подшипников от попадания в них абразивных частиц почвы и увеличивает частоту автоколебаний режущего диска 11, а это, в свою очередь, улучшает качество дробления почвы на мелкие комки размером менее 0,025 м, повышает урожай и улучшает его качество.
Наружная отражающая поверхность 15 основания 14 ступицы 10 позволяющая отводить ноток почвы движущейся под действием центробежных сил и сил инерции вверх, позволяет уменьшить вероятность попадания потока движущейся почвы на дополнительную отражающую защиту 13 и внутрь ступицы 10, чем увеличивает долговечность и надежность работы подшипников.
Дополнительная отражающая защита 13, являющаяся дополнительной второй стадией защиты от попадания внутрь ступицы 10 к подшипникам абразивных частиц почвы в 1,5-2 раза увеличивает срок службы подшипников.
Установка дополнительной отражающей защиты 13 (содержащей смазку) непосредственно у правого окончания основания 14 и отражающей поверхности 15 позволяет образовать на входе в кольцевое отверстие между основанием 14 и наружной поверхностью корпуса ступицы 10 вязкий слой из смазки и закрепившихся в ней частиц почвы, что дополнительно препятствует проникновению абразивных частиц почвы внутрь ступицы 10 и разрушению подшипников.
Таким образом, использование полезной модели позволяет повысить надежность конструкции дискового почвообрабатывающего органа за счет двухстадийной защиты подшипников ступицы диска от попадания внутрь ступицы абразивных частиц почвы, приводящих к преждевременному выходу из строя подшипников.
Дисковый почвообрабатывающий орган, включающий устанавливаемую на раме жестко или с возможностью поворота стойку и закрепленный на ней режущий диск с обслуживаемой или не обслуживаемой ступицей с защитой, отличающийся тем, что ступица диска имеет дополнительную отражающую защиту от проникновения внутрь ступицы абразивных частиц почвы и расположенную над дополнительной отражающей защитой наружную отражающую поверхность, причем ширина наружной отражающей поверхности ступицы выполнена больше ширины дополнительной отражающей защиты.
