ротационное почвообрабатывающее орудие

Формула изобретения

1. Ротационное почвообрабатывающее орудие, содержащее установленный на горизонтальной оси вращения ножевой барабан с дисками и закрепленными по периметру дисков ножами, отличающееся тем, что каждый нож, снабженный возможностью переустановки между смежными дисками, выполнен U-образной формы, причем вертикальными полками нож закреплен на дисках, а его горизонтальное лезвие отклонено от образующей поверхности ножевого барабана на угол 5...15°, при этом горизонтальные лезвия ножей в каждой секции между смежными дисками установлены разноудаленно от оси вращения ножевого барабана.

2. Орудие по п.1, отличающееся тем, что фронтальные и тыльные части вертикальных полок и горизонтальных лезвий снабжены непрерывными режущими кромками с заточкой лезвий под углом 18...21°.

3. Орудие по п.1, отличающееся тем, что вертикальные полки и горизонтальное лезвие каждого ножа выполнены в виде единой детали.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям с ротационными рабочими органами, и может быть использовано для удаления нетоварных частей солодки (карабаша) при массовой добыче лакричного сырья и заготовке посадочного материала в виде черенков 4-5-летнего возраста для фитомелиорации обесструктуренных земель.

Известно ротационное орудие для обработки почвы на склонах, содержащее установленные на продольно-горизонтальном валу зубья, в котором, с целью повышения качества обработки почвы и снижения энергозатрат, зубья расположены на валу по винтовой линии, а расстояние от носка зубьев до оси вращения вала увеличивается по ходу выполнения технологического процесса и определяется по формуле Ri=Rмакс-Н(n-i)/n, при этом ширина захвата зубьев уменьшается по ходу выполнения технологического процесса и определяется по формуле bi=1.2^n+1-i ×bмакс., где Ri - расстояние от носка до оси вращения вала i-го зуба; Rмакс - расстояние от носка до оси вращения вала последнего зуба; Н - длина рабочей части зуба; n - количество зубьев на валу; i - номер зуба; bi - ширина захвата i-го зуба; bмакс - ширина захвата первого зуба; угол между смежными зубьями равен 30-90° (SU, авторское свидетельство № 1376956 А1, М. кл. ⁴ А01В 33/04. Ротационное орудие для обработки почвы на склонах (В.Д.Демьянов, В.Н.Гнеев, Б.М.Мильман (СССР). - Заявка №4147322/30-15; Заявлено 30.09.1986; Опубл. 29.02.1988, Бюл. №8).

Описанное ротационное орудие в солодковых зарослях не обеспечивает срезание карабаша с корней солодки, т.к. валы с зубьями размещены в продольно-вертикальных плоскостях.

Известно такое ротационное почвообрабатывающее орудие, включающее горизонтальный барабан, выполненный из дисков, которые соединены между собой стержнями с рыхлящими зубьями, при этом зубья предыдущего стержня по отношению к зубьям последующего расположены в шахматном порядке, в котором, с целью улучшения качества выравнивания поверхности почвы, на каждом из стержней установлены дополнительные зубья, каждый из которых расположен между двумя основными с угловым смещением относительно них, при этом диаметр окружности, проведенный через вершины режущих кромок дополнительных зубьев, меньше диаметра аналогичной окружности основных зубьев (SU, авторское свидетельство №1042629 А, М. кл.³ А01В 21/02; А01В 35/28. Ротационное почвообрабатывающее орудие (В.В.Труфанов, В.А.Юзбашев, Ю.А.Кузнецов и др. СССР). - Заявка №3407015/30-15; Заявлено 11.01.1982; Опубл.23.09.1983, Бюл. №35).

К недостаткам описанного орудия применительно к решаемой проблеме - добыче лакричного сырья и удалению нетоварных частей солодки (карабаша) - относятся неудовлетворительное качество среза и высокие энергозатраты.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится ротационное почвообрабатывающее орудие, содержащее установленные на горизонтальной оси диски, в котором, с целью повышения качества обработки почвы, каждый из дисков снабжен закрепленными по его периметру ножами, каждый из которых имеет форму трапеции, обращенной меньшим основанием к диску, и расположен под углом к плоскости вращения диска (SU, авторское свидетельство №1535395 А1, М. кл.⁵ А01В 21/04. Ротационное почвообрабатывающее орудие (А.Н.Коперин (СССР). - Заявка №4406083/30-15; Заявлено 19.04.1988; Опубл. 15.01.1990, Бюл. №2).

К недостаткам описанного орудия, принятого в качестве наиближайшего аналога, относятся малая производительность, низкое качество среза верхушечных частей корней солодки и высокие энергозатраты.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - снижение затрат ручного труда и времени на переборку свежедобытых корней и корневищ солодки в качестве лакричного сырья и снижение затрат труда на удаление с них нетоварных частей.

Технический результат - повышение производительности и качества среза.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном ротационным почвообрабатывающем орудии, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения ножевой барабан с дисками и закрепленными по периметру дисков ножами, согласно изобретению, каждому ножу, снабженному возможностью переустановки между смежными дисками, придана U-образная форма, вертикальными полками нож закреплен на дисках, а его горизонтальное лезвие отклонено от образующей поверхности ножевого барабана на угол 5...15°, при этом горизонтальные части лезвий ножей в каждой секции между смежными дисками установлены разноудаленно от оси вращения ножевого барабана; фронтальные и тыльные части вертикальных полок и горизонтальных лезвий снабжены непрерывными режущими кромками; заточкой лезвий под углом 18...21°; вертикальные полки и горизонтальное лезвие выполнены единой деталью.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлено ротационное почвообрабатывающее орудие, вид в плане.

На фиг.2 - вид А на фиг.1, фрагмент ножевого барабана с ножами U-образной формы, размещенными в секциях между смежными дисками по прерывистым винтовым линиям.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2, продольно-вертикальный разрез ножевого барабана с разноудаленным размещением горизонтальных частей лезвий от оси вращения.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.3, сечение вертикальной полки U-образного ножа с режущими кромками на фронтальной и тыльной частях лезвий.

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

Ротационное почвообрабатывающее орудие содержит раму 1, опорные колеса 2 и 3, конический редуктор 4, карданный телескопический вал 5, промежуточный вал 6, бортовой цилиндрический редуктор 7 и ножевой барабан 8. Ножевой барабан 8 установлен на раме 1 на горизонтальной оси вращения 9 перпендикулярно направлению перемещения Vn орудия. На ножевом барабане 8 с заданным шагом закреплены диски 10, а по их периметру - ножи 11. Каждому ножу 11 придана U-образная форма. Ножи 11 снабжены возможностью переустановки между смежными дисками 10. Вертикальными полками 12 и 13 нож 11 закреплен на паре смежных дисков 10. Горизонтальное лезвие 14 ножа 11 отклонено от образующей 15 поверхности ножевого барабана 8 на угол =5...15° (см. фиг.2). Вертикальные полки 12 и 13 и горизонтальное лезвие 14 U-образного ножа 11 выполнены единой деталью из конструкционной стальной полосы сечением t _н=6...8 × L¹ _н=80 мм (см. фиг.4). Материал - Сталь 65. Фронтальные и тыльные части вертикальных полок 12 и 13 и горизонтальное лезвие 14 каждого ножа 11 снабжены непрерывными режущими кромками 16 и 17 (см. фиг.4). Режущие кромки 16 и 17 образованы заточкой верхней полосы заготовки ножа 11 под углом i=18...21°. Режущие кромки 16 полок 12 отклонены от радиусов ножевого барабана 8 на угол =30° (см. фиг.3). Режущие кромки 16 полок 13 отклонены от радиусов ножевого барабана 8 на угол 180° - . Горизонтальные части лезвий 14, размещенных между смежными дисками 10 ножевого барабана 8, установлены разноудаленно от оси вращения 9 ножевого барабана 8: Rk>Rk₁ >Rk₂>Rk₃. Это позволяет обеспечить послойное резание дернового слоя вместе с карабашем солодки в слое hмах. Каждый нож 11 срезает стружку толщиной (hmax-hi)/z, где Z - количество ножей 11 между смежными дисками 10. Описанное размещение ножей 11 на дисках 10 обеспечивает задний угол =3...7° (см. фиг.3) при взаимодействии горизонтального лезвия 14 с корнями и карабашем солодки. При угловой скорости ножевого барабана 8 равной 35 с^-1 и поступательной скорости орудия Vn=0,85 м/с ( =11) обеспечивается высокое качество среза корней солодки.

Ротационное почвообрабатывающее орудие работает следующим образом.

Надземные побеги солодки скашивают либо дисковыми косилками КДН-2,1 и сгребают в валки, либо косилками - измельчителями КНР-1,5Б, а резку растений распределяют по поверхности скошенной полосы. По следу косилок идет ротационное почвообрабатывающее орудие в агрегате с колесным трактором класса тяги 0,9, или 1,4. При включенном вале отбора мощности карданный телескопический вал 5 передает крутящий момент на шестерни конического редуктора 4. Далее мощность передается промежуточным валом 6 на шестерни бортового редуктора 7. Выходной вал бортового редуктора 7 кинематически связан с валом ножевого барабана 8.

При наступательном перемещении Vn рамы 1 и вращении оси 9 ножевого барабана 8 с угловой скоростью каждая режущая кромка 16 лезвия 14 ножа 11 отрезает сверху вниз в дерновом слое стружку переменного сечения. За счет размещения ножей 11 с радиусами удалений от оси вращения 9 на Rk, Rk ₁, Rk₂, Rk₃ происходит послойное резание стерни, мортмассы, стеблей солодки, карабаша с верхушечных частей солодки. Этим достигается как снижение энергозатрат, так и высокое качество среза шипа на верхушечных частях корней солодки.