Сферична фреза з регульованими різальними елементами

1 Сферична фреза з регульованими різальними елементами, що містить привід та кульову поверхню кріплення різальних елементів із змонтованими на ній різальними елементами, яка відрізняється тим, що привід виконаний у вигляді з'єднаних конічним зачепленням між собою двох валів-шестерень, а різальні елементи виконані з гнучкого матеріалу і оснащені вузлом регулювання їх форми, при цьому одна з частин вузла регулювання форми різальних елементів розміщена під поверхнею кріплення останніх, а інша частина - ззовні цієї поверхні 2 Сферична фреза з регульованими різальними елементами за п 1 , яка відрізняється тим, що частина вузла регулювання форми різальних елементів, яка розміщена під поверхнею кріплення даних різальних елементів, виконана у вигляді взаємно перпендикулярних пар валів, контактуючі КІНЦІ яких зчеплені конічними шестернями і одна з яких контактує з приводом, а у порожнинах вільних КІНЦІВ валів встановлені за допомогою різевого з'єднання штовхачі, ЗОВНІШНІ торці яких жорстко закріплені на середніх частинах різальних елементів, при цьому частина вузла регулювання форми різальних елементів, що розташована ззовні поверхні кріплення, виконана у вигляді кінематичної пари гвинт-гайка Винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, а саме до машин для обробітку грунту та грунтооброблювальних робочих органів Відома грунтооброблювальна фреза, що містить циліндричний фрезбарабан і розміщений позаду нього вирівнювач [див А с СРСР, №1771550, А 01 В 33/06, А 01 В 33/08,1990р ] Недоліком даної фрези є наявність фрезбарабана циліндричної форми, що не дозволяє досягти мінімальної захисної зони рядка без пошкодження, як коренів рослин, так і самих рослин при міжрядному обробітку грунту на рівнинах і особливо на схилах Циліндрична форма барабана не дозволяє також проводити в широких межах(без наявності дисків кріплення ґрунтових ножів) регулювання довжини тої частини грунтового ножа, що виступає над поверхнею циліндра Відомий також робочий орган фрезерного культиватора КФ-5,4, що містить вал з двома дисками, на яких закріплені Г-подібні грунтові ножі Вал приводиться в рух від ВВП трактора через редуктор, трансмісійний вал, ланцюгову передачу [див книгу А Н Карпенко, В М Халанский Сельскохозяйственные машины - М Агропромиздат, 1989, с 164] Застосування даного робочого органа дозволяє виконувати якісний міжрядний обробіток різних за механічним складом грунтів на ділянках з рівним мікрорельєфом Недоліком даного робочого органа є наявність відносно невеликої робочої ширини захвату, збільшити яку без недопустимих наслідків(пошкодження коренів та листків рослин, особливо тих, що висаджені на схилах) неможливо Найбільш близькою за технічною суттю та результату, що отримується, до сферичної фрези з регульованими ріжучими елементами, що пропонується, є сферична фреза для обробки грунту, що містить вал з розміщеною на ньому поверхнею кріплення ножів з ґрунтовими ножами та встановлені на кінцях вала зірочки ланцюгової передачі, і поверхня кріплення ножів виконана у вигляді кулі, до якої прикріплені з можливістю регулювання і фіксації тої частини, що виступає над поверхнею кулі, грунтові ножі, при цьому останні виконані з двохсторонньою ріжучою кромкою, а кут відгину полиці ножа дорівнює р = 90° - у де [3 - кут відгину полиці ножа, у - кут між верти кал л ю і вел и ки м колом(меридіан) кулі, що проходить через точку сти ю ю ю 55152 ку ножа з поверхнею кріплення [див патент України, №12511 А 01 В 33/08, 1997р ] Використання даної сферичної фрези дозволяє збільшити ширину смуги грунту, що обробляється без пошкодження коренів рослин та самих рослин як на рівнинах, так і на схилах, зменшити енергозатрати агрегату, як при прямому, так і зворотному обертаннях за рахунок криволінійної поверхні, якщо рахувати по кінцях ґрунтових ножів Суттєвим недоліком даної сферичної фрези для обробки грунту є те, що для утворення по кінцях ґрунтових ножів необхідної криволінійної поверхні(еліпс, овал та ІНШІ), ЩО відрізняється від кола, а також для збільшення величини занурення ножів в грунт навіть при наявності поверхні, що утворює частину кола, необхідно провести кропітке регулювання вручну кожного ножа з можливим виникненням необхідності зміни взаємного місцеположення ножів, притому вся дана робота є трудомісткою і займає багато часу Консольне розташування кожного ножа окремо, на певній відстані один від одного підвищує ймовірність їх поломки при зустрічі з твердими перепонами , а також сприяє утворенню огріхів під час роботи В основу винаходу поставлено завдання в сферичній фрезі для обробки грунту шляхом зміни конструкції полегшити, прискорити і підвищити точність регулювань, забезпечити точність обробітку грунту, підвищити МІЦНІСТЬ конструкції Поставлене завдання вирішується наступним чином У ВІДОМІЙ сферичній фрезі для обробки грунту, що містить привод та кульову поверхню кріплення ріжучих елементів із змонтованими на ній ріжучими елементами, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, що пропонується, привод виконати у вигляді з'єднаних конічним зачепленням між собою двох валів - шестерень, а ріжучі елементи виконати з гнучкого матеріалу і оснастити вузлом регулювання їх форми, при цьому одну з частин вузла регулювання форми ріжучих елементів розмістити під поверхнею кріплення останніх, а іншу частину - ззовні цієї поверхні, і частину вузла регулювання форми ріжучих елементів, яка розміщена під поверхнею кріплення даних ріжучих елементів, виконати у вигляді взаємноперпендикулярних пар валів, контактуючі КІНЦІ яких зчепити конічними шестернями, одна з яких повинна контактувати з приводом, а у порожнинах вільних КІНЦІВ валів встановити за допомогою різьбового з'єднання штовхачі, ЗОВНІШНІ торці яких жорстко закріпити на середніх частинах ріжучих елементів, при цьому частину вузла регулювання форми ріжучих елементів, що розташована ззовні поверхні кріплення, виконати у вигляді кінематичної пари гвинт- гайка На кресленнях, що додаються, зображена запропонована сферична фреза з регульованими ріжучими елементами На фіг 1 і фіг 2 дані схематичні зображення фрези Сферична фреза з регульованими ріжучими елементами містить поверхню 1 кріплення ріжучих елементів, стягуючі болти 2, ведені вал - шестерні З, приводний вал - шестерню 4, ведучий вал шестерню 5, підшипники ковзання 6, штовхачі 7, ріжучі елементи 8, регулюючі гайки 9, осі 10, зірочку 11 Поверхня 1 кріплення ріжучих елементів вико нана з двох половин, що з єднані кріпильними елементами, наприклад, стягуючими болтами 2 з гайками Осі 10 закріплені до поверхні 1 жорстко і зірочка 11 закріплена до однієї з осей 10 також жорстко Крайні підшипники ковзання 6 насаджені в тіло поверхні 1, а внутрішні - в опори(на кресленні не показані) для даних ПІДШИПНИКІВ, ЩО передбачені конструкцією поверхні 1 Підшипники ковзання 6 для приводного валу - шестерні 4 також насаджені в опори для даних ПІДШИПНИКІВ, ЩО передбачені конструкцією поверхні 1 Приводний вал - шестерня 4 розташований співвісне до осей 10 і виконаний з глухим отвором, наприклад квадратного перерізу в хвостовій частині Осі 10 виконані з осьовими отворами, крізь які(або крізь один, або крізь другий, що залежить від розташування приводного вала - шестерні 4) рукоятка, або елемент подібний до рукоятки(додаються до комплекту фрези і на кресленні не показані) з гнучким приводом, наприклад від валу відбору потужності енергетичного засобу, з квадратними хвостовиками, можуть бути з'єднані з приводним валом шестернею 4 і здійснювати його привід Вал - шестерня 4 знаходиться в зачепленні з малою шестернею ведучого вала - шестерні 5, який в свою чергу через свою велику шестерню знаходиться в зачепленні з веденими валами - шестернями 3(з двома безпосередньо і з третьою через перші дві) Кожний вал - шестерня 3 і 5 має в хвостовій частині різьбовий отвір, в який вставлений штовхач 7 своєю різьбовою частиною, що утворює передачу гвинт - гайка Кожен штовхач 7 прикріплений жорстко до центральної частини ріжучого елементу 8 Стійки ріжучого елементу 8 мають різьбу в нижній частині, якою вони входять в отвір(не різьбовий) поверхні 1 Гайки 9 розміщені в прорізі поверхні 1 і нагвинчені на різьбу ріжучого елементу 8 Ріжучий елемент 8 має двохсторонню заточку в нерізьбовіи частині Різьби в передачах гвинт - гайка, що утворюються валами - шестернями 3, 5 і штовхачами 7, виконані в кожній парі різними(ліва, або права) для забезпечення одночасного просування штовхачів 7 в одному напрямку, наприклад у зовнішньому, при обертанні приводного вала - шестерні 4 в одну сторону, і для одночасною просування штовхачів 7 у протилежному напрямку, наприклад, у внутрішньому, при обертанні вала - шестерні 4 в другу сторону Коли при обертанні вала - шестерні 4 штовхачі 7 виходять з валів - шестерень 3 і 5 вони тиснуть на центральну частину ріжучих елементів 8, збільшують їх прогин і таким чином надають їм подовженої форми, і навпаки при вході штовхачів 7 вдані вали - шестерні вони тягнуть ріжучі елементи 8, зменшують їх прогин і таким чином надають їм вкороченої форми Ріжучі елементи 8 виконані з гнучкогоматеріалу, наприклад з сталі 65 Г Нерізьбова частина кожного штовхача 7 виконана квадратною і штовхач встановлений так, що входить в грунт одним з ребер На фіг 2, зображена така форма поверхні ріжучого елементу 8, при якої оброблена частина грунту являє собою в поперечному перерізі приблизно сегмент, що дозволяє здійснювати обробіток грунту з невеликою захисною зоною рядка рослин, з меншим пошкодженням коренів рослин і з меншими енергозатратами в порівнянні з прямоку тним перерізом грунту Проте при роботі в умовах коли потрібно збільшити глибину обробітку грунту, особливо в центральній частині рядка при вузьких міжряддях, не пошкоджувати дуже розвинуті корені рослин, при роботі на крутих схилах необхідно встановити таку форму поверхні ріжучого елементу 8, яка б утворювала частину еліпсу, чи овалу з вертикальним розташуванням великої осі При роботі в специфічних умовах(легкі за механічним складом грунти, допустимість великої захисної зони рядка, невеликі корені рослин та ІНШІ) МОЖЛИВО встановити таку форму ріжучих елементів 8, яка б утворювала прямокутник Гайками 9 також можливо регулювати прогин ріжучих елементів 8, але вони в основному призначені для забезпечення регулювання величини висунення даних ріжучих елементів і ВІДПОВІДНО регулювання глибини обробітку грунту, а також для повного зняття цих ріжучих елементів при необхідності Сферична фреза з регульованими ріжучими елементами працює наступним чином Перед початком роботи рукоятку, що є в комплекті фрези, вставляють в глухий отвір вала шестерні 4 через отвір осі 10 При обертанні рукоятки вручну обертаються також вал - шестерня 4 і далі вали - шестерні 5 і 3, які в свою чергу приводять в рух штовхачі 7 Обертанням рукоятки в одну, чи іншу сторону змінюють прогин ріжучих елементів 8 і таким чином досягають необхідної форми поверхні цих ріжучих елементів, яка підхо 55152 дить для даних умов роботи, після чого рукоятку знімають Таку саму операцію тільки механічно можливо провести за допомогою подібного до рукоятки елементу, що також додається до комплекту фрези, і має гнучкий привод, наприклад від ВВП енергетичного засобу При роботі фреза через ланцюгову передачу і зірочку 11 приводиться в рух, ріжучі елементи 8 входять в грунт і обробляють його, не пошкоджуючи корені рослин Коли ЗОВНІШНІ умови роботи змінюються і необхідно змінити форму ріжучих елементів, то фрезу припиняють і знов за допомогою рукоятки (елементу подібного до рукоятки) змінюють форму ріжучих елементів 8 При зворотному обертанні фрези ріжучі елементи 8 входять в грунт уже протилежною ріжучою кромкою і обробляють його При застосуванні в аналогічних умовах сферичної фрези для обробки грунту(прототип) багато часу затрачається на регулювання кожного ножа, на зміну його місцеположення, і оскільки поверхня по кінцях ножів не є суцільною(наявність вільного простору між ножами), то грунт обробляється не повністю, тобто з огріхами, а консольне розташування ножів окремо один від одного підвищує ймовірність їх поломки Застосування сферичної фрези з регульованими ріжучими елементами дозволяє швидко, якісно і точно регулювати форму ріжучих елементів, підвищити якість обробітку грунту і надійність роботи за рахунок наявності механічного регулювання, а також суцільно ріжучих елементів Фіг.2 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24