Грунтообробна машина з ножами, що входять в грунт періодично

Ґрунтообробна машина з ножами, що входять в ґрунт періодично, що містить вал та підпружинені ножі, які встановлені з можливістю хитального руху відповідно до розтягу-стиску пружин, яка відрізняється тим, що додатково оснащена редуктором, на кінцях веденого вала якого жорстко закріплені кулачки, що обертаються разом з веденим валом та контактують з верхніми кінцями підпружинених штоків, які вільно входять в отвори кронштейнів корпуса редуктора, а на нижніх кінцях штока жорстко закріплена планка, на якій розташовані ножі-зуби. Винахід належить до галузі сільськогосподарського машинобудування, а саме до машин для обробітку ґрунту. Відомий робочий орган фрезерного культиватора КФ-5,4, що містить вал з дисками, на яких закріплені ґрунтові ножі, привод вала з дисками від трактора через конічний редуктор, трансмісійний вал, ланцюгову передачу [див. А.Н. Карпенко и др. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989, с. 164]. Недоліком даного робочого органа є те, що вал з дисками з ножами, обертаючись, забезпечує постійне знаходження в ґрунті ножів, що сприяє підвищенню тягового опору агрегата, особливо при роботі на тяжких за фізико-механічним складом ґрунтах, він ущільнює дно борозни при роботі на тяжких за фізико-механічним складом ґрунтах і дуже інтенсивно розпушує легкі за фізикомеханічним складом ґрунти. Відсутність інтенсивних вібрацій не забезпечує самоочищення ґрунтових ножів, а жорстке кріплення до дисків і досить велика відстань проходження в ґрунті підвищує ймовірність їх поломки при зустрічі з твердою перепоною. Відома ґрунтофреза з вертикальною віссю обертання і, принаймні, з двома роторами, що міс тить робочі елементи, які прикріплені за допомогою кронштейна до вертикального вала і розташовані рівномірно на рівній відстані від нього і під кутом до нього, при цьому осі сусідніх роторів розташовані між собою на відстані J, що визначається з співвідношення J=R/K, де R - довжина осі обертання до верхньої точки робочої частини робочого елемента: К=0,15-0,35 - коефіцієнт між спряженими поверхнями [Див. А. С. СРСР № 1762770, А 01 В 33/06, 1990 р.]. Недолік даної ґрунтофрези в тому, що її ротори з робочими елементами забезпечують постійне знаходження в ґрунті ножів, що сприяє підвищенню тягового опору агрегата, особливо при роботі на тяжких за фізико-механічним складом ґрунтах, не інтенсивне розпушування тяжких за механічним складом ґрунтів. Дана фреза створює бокові реакції, які викликають зміщення курсового напрямку руху агрегата. Відсутність інтенсивних вібрацій і періодичного входу-виходу з ґрунту ножів не забезпечує їх самоочищення, а жорстке їх кріплення до дисків підвищує ймовірність поломки при зустрічі з твердою перепоною. Найбільш близьким за технічної суттю до ґрунтообробної машини з ножами, що входять в ґрунт періодично, яка пропонується, є робочий орган (19) UA (11) 91766 (13) C2 (21) a200814768 (22) 22.12.2008 (24) 25.08.2010 (46) 25.08.2010, Бюл.№ 16, 2010 р. (72) УСЕНКО МИХАЙЛО ВАСИЛЬОВИЧ (73) ЛУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) US 1853079 A, 12.04.1932 US 1965177 A, 03.07.1934 GB 435406 A, 23.09.1935 US 4632189 A, 30.12.1986 UA 24392 A, 30.10.1998 SU 1762770 A1, 23.09.1992 US 2347748 A, 02.05.1944 US 2789492 A, 23.04.1957 US 3414063 A, 03.12.1968 US 3621920 A, 23.11.1971 3 ґрунтообробної машини, що містить вал з встановленим на ньому диском, на якому закріплені ґрунтові ножі і диск виконаний з дугоподібними наскрізними прорізами, в яких попарно і опозитно встановлені пружини стиску з фіксаторами на кінцях, при цьому пружини кожної пари відокремлені одна від одної шпеником, що розміщений на неробочій поверхні ґрунтового ножа і заглиблений в дугоподібний проріз диска, а самі ґрунтові ножі встановлені з можливістю хитального руху відповідно до розтягу-стиску пружин [Див. Патент України № 24392, А 01 В 33/08, 1998р.]. Суттєвим недоліком даного робочого органа ґрунтообробної машини є те, що вал який містить диск з ножами, обертаючись, забезпечує постійне знаходження в ґрунті ножів, що сприяє підвищенню тягового опору агрегата, особливо при роботі на тяжких за фізико-механічним складом ґрунтах, він ущільнює дно борозни при роботі на тяжких за фізико-механічним складом ґрунтах і дуже інтенсивно розпушує легкі за фізико-механічним складом ґрунти. Радіальна підружиненність ножів забезпечує тільки часткове їх самоочищення і часткове зменшення ймовірності поломки при зустрічі з твердою перепоною. Наявність поверхні кріплення ножів округлої форми та інтенсивне відкидання ґрунту в різні боки викликає необхідність встановлення великогабаритного кожуха, що призводить до збільшення маси і загальних габаритів машини. В основу винаходу поставлено завдання в робочому органі ґрунтообробної машини шляхом зміни конструкції забезпечити періодичне входження ножів в ґрунт у вертикальній площині і, відповідно, забезпечити якісний обробіток різних за фізико-механічним складом і засміченістю ґрунтів, зменшення тягового опору агрегата, самоочищення ножів, убезпечення їх поломки, зменшення габаритів агрегата. Поставлене завдання вирішується наступним чином. У відомому робочому органі ґрунтообробної машини, що містить вал та підпружинені ножі, які встановлені з можливістю хитального руху відповідно до розтягу-стиску пружин, відповідно до винаходу, що пропонується, на кінцях веденого вала жорстко закріплені кулачки, що контактують з верхнім кінцем підпружиненого штока, що вільно входить в отвори кронштейнів корпуса редуктора, а на нижніх кінцях штока жорстко закріплена планка з ножами-зубами. На кресленнях, що додаються, зображена запропонована ґрунтообробна машина з ножами, що входять в ґрунт періодично. На Фіг.1 зображений вигляд спереду ґрунтообробної машини з ножами, що входять в ґрунту періодично, на Фіг.2 - вигляд збоку. Ґрунтообробна машина з ножами, що входять в ґрунт періодично містить ножі-зуби 1, планку 2, штоки 3, пружини 4, кулачки 5, корпус редуктора б, ведучу шестерню 7, ведену шестерню 8, ведений вал 9. В корпусі редуктора 6 розміщені ведучий вал, ведуча 7 і ведена 8 конічні шестерні (утворюють конічну передачу), ведений вал 9, на кінцях якого 91766 4 жорстко закріплені кулачки 5, які контактують з верхнім тарілчастим кінцем штоків 3, які вільно входять в отвори кронштейнів корпуса редуктора 6. На частину кожного штока 3, що знаходиться в зоні між його верхнім тарілчастим кінцем і кронштейном, надіта пружина 4. До нижньої частини штоків 3 жорстко прикріплена планка 2, до якої прикріплені ножі-зуби 1. Ґрунтообробна машина з ножами, що входять в ґрунт періодично, працює наступним чином. Привод, наприклад, від ВВП трактора (мотоблока), здійснюється через ведучий вал, ведучу 7 і ведену 8 конічні шестерні, ведений вал 9 на кулачки 5. При обертанні веденого вала 9 кулачки 5 також обертаються і здійснюють періодичний тиск на верхню тарілчасту частину штоків 3. Таким чином, кулачки 5, долаючи тиск пружин 4, штовхають вниз штоки 3 з планкою 2 з ножами-зубами 7, які входять в ґрунт і руйнують його за рахунок сили удару. При відповідному положенні кулачків 5 пружини 4 розтискаються і штовхають вверх штоки 3 з планкою 2 з ножами-зубами 7, які виходять з ґрунту. Таким чином, відбувається хитальний рух ножів-зубів 1 у вертикальній площині і, відповідно, обробіток ґрунту за рахунок періодичного удару ножів-зубів 1 по ньому. Режим роботи з періодичним підніманнямопусканням ножів-зубів 1 зменшує тяговий опір агрегата за рахунок того, що дані ножі-зуби 1 приблизно половину робочого часу знаходяться в піднятому положенні, при якому енергія трактора (мотоблока) витрачається тільки на переміщення агрегата, що призводить в решті решт до економії витрат палива. Піднімання-опускання ножів-зубів 1 призводить до їх вібрації і, відповідно, до самоочищення від налиплого ґрунту і рослинних решток. Вертикальне входження ножів-зубів 1 в ґрунт зменшує відстань їх проходження в ґрунті, відповідно, зменшує ймовірність їх контакту з твердою перепоною і, відповідно, ймовірність їх поломки. При даному режимі роботи ножі-зуби 1 не ущільнюють дно борозни за рахунок того, що сколюють, а не відрізають ґрунт. Розміщення ножів-зубів 7 на планці 2 в ряд, а не по колу дозволяє зменшити габарити машини, що особливо важливо при використанні її в агрегаті з малогабаритними тракторами (мотоблоками). При фіксації кулачків 5 в певному положенні (при відключеному ВВП трактора) і встановленні за допомогою опорного колеса (передбачено конструкцією машини і на рисунках 1 і 2 не показано) ножів-зубів 1 на певній глибині в ґрунті чи безпосередньо на поверхні ґрунту дану машину можна використовувати як зубову борону чи граблі. Застосування ґрунтообробної машини з ножами, що входять в ґрунт періодично, дозволяє підвищити якість обробітку різних за фізикомеханічним складом ґрунтів в різноманітних зовнішніх умовах роботи, надійність її роботи, зменшити тяговий опір агрегата, його габарити за рахунок наявності хитального руху робочих органів у вертикальній площині і можливості зміни режимів роботи. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 91766 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601