Рабочий орган дискового почвообрабатывающего орудия

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно к дисковым почвообрабатывающим орудиям, обеспечивающей снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления, снижение энергозатрат при обработке почвы, улучшение качества обработки почвы и надежности технологического процесса, а также увеличение срока эксплуатации рабочего органа за счет того, что рабочий орган почвообрабатывающего орудия состоит из диска 1, изготовленного из листового материала с переменным радиусом кривизны и имеющим прорези 2, и подшипникового узла 3. Диск 1 в центральной части может иметь плоское дно 4 и отверстия для установки и крепления подшипникового узла 3. Также между диском 1 и подшипниковым узлом 3 может устанавливаться дополнительный элемент 5, который внешним контуром повторяет поверхность диска 1 и имеет прорези, совпадающие по форме и размерам с прорезями диска 1 и образующие сквозное пространство, а внутренний контур дополнительного элемента 5 имеет посадочное место, например плоское дно для крепления подшипникового узла 3 при помощи установочных и крепежных отверстий.

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а конкретно к дисковым почвообрабатывающим орудиям.

В боронах, лущильниках и других почвообрабатывающих орудиях используются рабочие органы со сферическими, конусными и другими дисками. Диски в таких орудиях устанавливаются как на индивидуальных стоках, так и на общем валу батарейно фронтально к направлению рабочего движения орудия, и могут иметь угол атаки и угол наклона к вертикальной плоскости.

Известен диск рабочего органа почвообрабатывающего орудия (варианты) (см. пат. РФ пол. мод. 80089, A01B 21/00 от 27.01.2009), снабженный подшипниковым узлом со стойкой и диском, снабженным с внутренней стороны по оси симметрии подшипникового узла кольцом, уменьшающимся по толщине от отверстия к периферии и плавно сопрягаемым с внутренней поверхностью диска, образуя с ней заданный криволинейный профиль.

Недостатком такого диска является возможность налипания почвы на его внутреннюю поверхность, что приводит к снижению технологической надежности процесса и к увеличению тягового сопротивления. Кроме того вращающийся диск за счет центробежных сил отбрасывает почву далеко в сторону, на поверхности остается много недоизмельченных пожнивных остатков, что приводит к снижению качества обработки почвы.

Известен рабочий орган дискового почвообрабатывающего орудия (см. пат. РФ пол. мод. 138453, A01B 21/00 от 15.08.2013) (прототип), с подшипниковым узлом, стойкой и диском, снабженного с внутренней стороны его поверхности по центру кольцом, уменьшающимся по толщине от центра к периферии и плавно сопрягаемым с внутренней поверхностью диска, диск и кольцо имеют прорези, совпадающие по форме и размерам и образующие сквозное отверстие.

Недостатком такого рабочего органа является большая металлоемкость и трудоемкость изготовления. Кроме того за счет увеличения массы рабочего органа увеличивается энергоемкость технологического процесса и снижает долговечность всех соединений.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления, снижение энергозатрат при обработке почвы, улучшение качества обработки почвы и надежности технологического процесса, а также увеличение срока эксплуатации рабочего органа.

Технический результат достигается тем, что в рабочем органе почвообрабатывающего орудия с подшипниковым узлом, стойкой и диском, диск выполнен из листового материала, а его поверхность имеет переменную кривизну и прорези.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид рабочего органа, на фиг. 2 - рабочий орган, диск которого, в его центральной части имеет плоское дно и отверстия для установки и крепления подшипникового узла, на фиг. 3 - рабочий орган, между диском и подшипниковым узлом которого установлен дополнительный элемент.

Рабочий орган по фигуре 1 состоит из диска 1, изготовленного из листового материала и переменным радиусом кривизны и имеющим прорези 2, и подшипникового узла 3.

Рабочий орган по фигуре 2 состоит из диска 1, изготовленного из листового материала и переменным радиусом кривизны и имеющим прорези 2, и подшипникового узла 3. Диск 1 в центральной части имеет плоское дно 4 и отверстия для установки и крепления подшипникового узла 3.

Рабочий орган по фигуре 3 состоит из диска 1, изготовленного из листового материала и переменным радиусом кривизны и имеющим прорези 2, и подшипникового узла 3. Между диском 1 и подшипниковым узлом 3 установлен дополнительный элемент 5, который внешним контуром повторяет поверхность диска 1 и имеет прорези, совпадающие по форме и размерам с прорезями диска 1 и образующие сквозное пространство. Внутренний контур дополнительного элемента 5 имеет посадочное место, например плоское дно для крепления подшипникового узла 3 при помощи установочных и крепежных отверстий.

Такое конструктивное исполнение позволит снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления, а поскольку масса всего рабочего органа будет меньше, т.е. нагрузки на соединительные элементы, то и срок эксплуатации будет увеличен и энергоемкость процесса уменьшена. Повышение качества обработки почвы достигается за счет оптимизации формы внутренней поверхности диска в соответствии с функциональными назначениями различных ее зон. Повышение надежности технологического процесса достигается за счет повышения компактности рабочего органа, что приводит к увеличению свободного пространства между соседними рабочими органами и как следствие повышается проходимость почвы. При использовании дополнительного элемента возникает запас прочности диска, что позволит увеличить общую площадь прорезей на величину более 40% от общей площади внутренней поверхности диска и как следствие еще больше усилить технический результат.

Работа рабочего органа почвообрабатывающего орудия происходит следующим образом.

Почвообрабатывающее орудие, например борона с дисками 1, имеющий прорези 2, и установленными на стойках рядами фронтально, перемещается по полю трактором в рабочем режиме почвообработки. Диск 1 при помощи подшипникового узла 3 крепится к стойке, при этом диску придается угол атаки и угол наклона к вертикальной плоскости, установленной под углом атаки. В процессе движения за счет своего вращения диск 1 подает почву вверх по внутренней поверхности, имеющую переменную кривизну и прорези, за счет которых почва легче оборачивается и крошится. Благодаря прорезям 2 происходит очищение внутренней поверхности диска и предотвращается налипание почвы. Почва и пожнивные остатки, попавшие в прорези 2, принудительно измельчаются, причем процесс происходит в режиме резания со скольжением. При установке дополнительного элемента 5 общая площадь прорезей увеличивается при сохранении прочности диска 1.

Таким образом, предложенный вариант конструкции рабочего органа дискового орудия обеспечивает снижение металлоемкости и трудоемкости его изготовления, повышение качества обработки почвы, необходимую прочность диска по всей его поверхности и уменьшении тягового сопротивления, что и обеспечит достижение технического результата.

Полезная модель промышленно применима, и может быть реализовано в условиях завода или другого промышленного предприятия, а также небольших ремонтных мастерских.

1. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия с подшипниковым узлом, стойкой и диском, имеющим прорези, отличающийся тем, что диск выполнен из листового материала, а его поверхность имеет переменную кривизну.

2. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что диск в центральной части имеет плоское дно и отверстия для установки и крепления подшипникового узла.

3. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что между диском и подшипниковым узлом установлен дополнительный элемент, который внешним контуром повторяет поверхность диска и имеет прорези, совпадающие по форме и размерам с прорезями диска и образующие сквозное пространство, а внутренний контур имеет посадочное место, например плоское дно, для крепления подшипникового узла при помощи установочных и крепежных отверстий.