Асиметрична дискова борона

Реферат: Заявлена асиметрична дискова борона, яка містить раму, до поперечного бруса якої одним кінцем, з можливістю переміщення вздовж нього, закріплений причіпний пристрій. Рама встановлена на опорних колесах. До рами з можливістю повороту у горизонтальній площині закріплені дві поворотних балки - передня і задня, котрі розміщені у вигляді літери "V". До балок приєднані батареї дисків. Причіпний пристрій кінематично з'єднаний з передньою поворотною балкою. UA 99016 C2 (12) UA 99016 C2 UA 99016 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі сільськогосподарського машинобудування і може бути використаний при створенні асиметричних дискових борон для обробітку ґрунту. Відома симетрична дискова борна, яка містить раму, встановлену на опорних колесах, причому, до рами симетрично у вигляді літери "X", з можливістю повороту у горизонтальній площині, закріплені чотири балки, до котрих приєднані батареї дисків, а також до рами по поздовжній осі симетрії закріплений причіпний пристрій (кн. Стрельбицкий В.Ф. Дисковые почвообрабатывающие машины. - М.: Машиностроение, 1978. - С. 33-37). При роботі цієї борони, опори, які чинить ґрунт переміщенню батарей дисків, розміщених праворуч і ліворуч від поздовжньої осі симетрії борони, при незмінних характеристиках ґрунту, рівні між собою, і тому їх рівнодійна сила також спрямована по поздовжній осі борони. Тому сила тяги трактора, яка через причіпний пристрій передається на раму борони, рівнодійна силі опору, а диски діють по одній лінії, що забезпечує стабільну лінію руху агрегату. Однак симетричні борони складніші за конструкцією, мають більшу питому металомісткість і складний механізм регулювання кутів атаки дисків, вони не забезпечують високої якості обробітку ґрунту, оскільки по лінії руху агрегату утворюються звальні гребені та розвальні борозни. Відома також асиметрична (V-подібна) дискова борона, яка містить раму, до поперечного бруса якої одним кінцем, з можливістю переміщення вздовж нього, закріплений причіпний пристрій, причому рама встановлена на опорних колесах, до якої з можливістю повороту у горизонтальній площині закріплені дві поворотні балки - передня і задня, котрі розміщені у вигляді літери "V" і до них приєднані батареї дисків (борона БДЛП-4,0 виробництва ТОВ "Краснянське спеціалізоване підприємство "Агромаш" Вінницької області - проспект додається). Ця борона є найближчим аналогом і прийнята за прототип. Така борона простіша за конструкцією, має меншу питому металомісткість і простіший механізм регулювання кутів атаки дисків, забезпечує кращу якість обробітку ґрунту. Однак, оскільки батареї дисків цієї борони встановлені лише в два ряди, розміщені у вигляді літери "V" і спрямовані вони у протилежні боки, то при її роботі диски створюють поворотний момент, який спрямований на поворот борони навколо вертикальної осі. Цей момент передається на трактор і ускладнює керування ним та обумовлює прискорене зношення його ходової частини. Цей недолік можна усунути шляхом відповідного переміщення причіпного пристрою вздовж поперечного бруса, до якого він закріплений. Це зміщення причіпного пристрою обумовлює виникнення другого поворотного моменту за рахунок зміщення лінії дії сили тяги трактора, яка прикладається до причіпного пристрою, по відношенню напрямку лінії дії рівнодійної сили опору ґрунту дискам, яка проходить вздовж середньої лінії борони. Цей момент спрямований у протилежному напрямку, відносно моменту, що обумовлений розміщенням рядів дисків у вигляді літери "V", і може його повністю зрівноважити. Але проблема полягає в тому, що перший поворотний момент залежить від кутів атаки дисків і твердості ґрунту. Тому при зміні кутів атаки дисків, або при обробітку ґрунту іншої твердості, необхідно відповідно змінювати і величину другого моменту шляхом переміщення причіпного пристрою вздовж поперечного бруса рами борони, але на яку відстань - невідомо. Задачею винаходу є асиметрична дискова борона, в якій шляхом встановлення кінематичного зв'язку між причіпним пристроєм і передньою поворотною балкою, при зміні кутів атаки дисків автоматично переміщується на необхідну відстань і причіпний пристрій. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в асиметричній дисковій бороні, яка містить раму, до поперечного бруса котрої одним кінцем, з можливістю переміщення вздовж нього, закріплений причіпний пристрій, причому рама встановлена на опорних колесах, до якої, з можливістю повороту у горизонтальній площині, закріплені дві поворотні балки - передня і задня, котрі розміщені у вигляді літери "V" і до яких приєднані батареї дисків, відповідно до винаходу, причіпний пристрій кінематично з'єднаний з передньою поворотною балкою, причому кінематичний зв'язок між причіпним пристроєм і передньою поворотною білкою виконаний у вигляді шарнірно закріпленого до рами двоплечого важеля, одне плече якого шатуном з'єднане з причіпним пристроєм, а друге штангою, з двома шарнірами на кінцях, приєднане до передньої поворотної балки, а в двоплечому важелі виконано ряд отворів для приєднання штанги до одного із них. Завдяки такому виконанню асиметричної дискової борони, одночасно зі збільшенням кутів атаки дисків, яке обумовлює зростання поворотного моменту, що діє на борону з боку дисків, за рахунок кінематичного зв'язку між причіпним пристроєм і передньою поворотною балкою, причіпний пристрій автоматично віддаляється від середньої лінії борони і тому відповідно зростає момент, який діє на борону збоку трактора. Тому рівність цих моментів і зрівноваження борони зберігаються. Крім того, якщо борона призначена для використання на більш твердому, 1 UA 99016 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 наприклад, чорноземному ґрунті, то штанга приєднується до отвору більш віддаленому від осі повороту двоплечого важеля, що забезпечує віддалення причіпного пристрою від середньої лінії борони, що обумовлює збереження її зрівноваження при роботі на такому ґрунті. Приклад реалізації винаходу пояснюється кресленням, де зображена асиметрична дискова борона (вид зверху). Асиметрична дискова борона містить раму 1, яка встановлена на опорних колесах 2, обладнаних пристроєм для переведення борони в транспортне положення (на кресленні не показаний). До середнього бруса 3 рами 1 вертикальними шарнірами 4 і 5 і парами шайб 6 і 7 з отворами 8 закріплені дві поворотних балки 9 і 10, які розміщені у вигляді літери "V". Причому верхні шайби кожної пари 6 і 7 закріплені до середнього бруса 3 рами 1, а нижні до поворотних балок відповідно 9 і 10 і кожна пара шайб з'єднана між собою стяжними болтами 11. До кожної з балок 9 і 10 приєднана батарея дисків 12, розміщених в один ряд, причому диски 12 переднього і заднього рядів спрямовані у протилежні боки. Таке сполучення батарей дисків 12 з рамою 1 дає можливість шляхом повороту балок 9 і 10 навколо шарнірів 4 і 5, при видалених балках 11 із отворів 8, змінювати кути атаки дисків 12. До поперечного бруса 13 рами 1 закріплений одним кінцем, з можливістю переміщення вздовж цього бруса причіпний пристрій 14, який обладнаний фіксатором 15 для закріплення в заданому положенні і кінематично з'єднаний з передньою поворотною балкою 9. Причому цей, кінематичний зв'язок може бути виконаний гідравлічним у вигляді двох гідроциліндрів, з'єднаних між собою маслопроводами, або механічним. Механічний зв'язок виконаний (див. креслення) у вигляді закріпленого до рами 1 шарніром 16 двоплечого важеля 17, одне плече якого шатуном 18 з'єднане з причіпним пристроєм 14, а його друге плече штангою 19, з двома шарнірами на кінцях, приєднане до передньої поворотної балки 9. Причому, якщо борона розроблена для використання на однотипних ґрунтах, наприклад, тільки на чорноземах, то в двоплечому важелі 17 виконаний лише один твір 20 для приєднання штанги 19. Якщо ж борона розроблена для використання на ґрунтах трьох типів - сіроземних, чорноземних і глинястих, то отворів 20 виконано три. Перед початком роботи борони, в залежності від типу ґрунту, штанга 19 закріплюється до відповідного отвору 20 у важелі 17. Так якщо, наприклад, борона буде використовуватись на найбільш тяжких глинястих ґрунтах, то штанга 19 закріплюється до отвору 20, розміщеного на кінці плеча важеля 17 (див креслення). При цьому, початкова відстань К від причіпного пристрою 14 до середньої лінії борони буде максимальною. В результаті цього поворотний момент, що передається від сили тяги трактора PT на борону буде максимальним і він буде зрівноважувати підвищений поворотний момент, який буде діяти на борону від опору переміщенню дисків 12 тяжкого глинястого ґрунту. А якщо борона буде використовуватись на легких супіщаних ґрунтах, то штанга 19 закріплюється до отвору 20, найбільш віддаленого від кінця плеча важеля 17. При цьому початкова відстань К від причіпного пристрою до середньої лінії борони буде мінімальною але поворотний момент, що діє від сили тяги трактора PT буде достатнім для зрівноваження меншого моменту, який діє на борону від меншого опору легкого супісчаного ґрунту переміщенню дисків 12. Після цього, в залежності від необхідної глибини обробітку ґрунту, встановлюються необхідні кути атаки дисків 12. Для цього борона відповідним пристроєм коліс 2 переводиться в транспортне положення, стяжні болти 11 виймаються із отворів 8 пар шайб 6 і 7 і звільняється фіксатор 15. Зусиллям тракториста повороті балки 9 і 10 повертаються навколо шарнірів 4 і 5 на необхідні кути і стяжні болти 11 вставляються в інші отвори 8 (ті, що співпадають), а пари шайб 6 і 7 знову стягуються болтами 11. Причому, при повертанні передньої балки 9 рух через кінематичний зв'язок (штангу 19, двоплечий важіль 17 і шатун 18) передається на причіпний пристрій 14, який автоматично переміщується вздовж бруса 13 на необхідну відстань. Причому, при збільшенні кутів атаки дисків 12 (на кресленні вони максимально можливі) відстань К від причіпного пристрою 14 до середньої лінії борони зростає, що забезпечує відповідне збільшення поворотного моменту, що передається від сили тяги трактора PT на борону, що забезпечує зрівноваження збільшеного за рахунок зростання глибини обробітку ґрунту поворотного моменту, що діє на борону за рахунок опору ґрунту переміщенню дисків 12. При зменшенні кутів атаки дисків 12 відстань К автоматично зменшується, що також забезпечує рівність цих двох моментів. Таким чином, під час роботи даної асиметричної дискової борони на різних ґрунтах і при різних кутах атаки дисків 12 зберігається рівність поворотних моментів, який обумовлюється зміщенням сили тяги трактора PT від середньої лінії борони і від опору ґрунту дискам при їх роботі. Оскільки ці моменти спрямовані у протилежні боки, то сумарний поворотний момент, який діє на борону, буде дорівнювати нулю, тобто при роботі борона повністю врівноважується і 2 UA 99016 C2 працює як симетрична. Одночасно з цим вона значно простіша симетричної, має меншу питому металоємність і забезпечує кращу якість обробітку ґрунту. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Асиметрична дискова борона, яка містить раму, до поперечного бруса якої одним кінцем, з можливістю переміщення вздовж нього, закріплений причіпний пристрій, причому рама встановлена на опорних колесах, до рами, з можливістю повороту у горизонтальній площині, закріплені дві поворотні балки - передня і задня, котрі розміщені у вигляді літери "V" і до них приєднані батареї дисків, яка відрізняється тим, що причіпний пристрій кінематично з'єднаний з передньою поворотною балкою. 2. Асиметрична дискова борона за п. 1, яка відрізняється тим, що кінематичний зв'язок між причіпним пристроєм і передньою поворотною балкою виконаний у вигляді шарнірно закріпленого до рами двоплечого важеля, одне плече якого шатуном з'єднане з причіпним пристроєм, а друге штангою, з двома шарнірами на кінцях, приєднане до передньої поворотної балки. 3. Асиметрична борона за п. 1, яка відрізняється тим, що в двоплечому важелі виконано ряд отворів для приєднання штанги до одного із них. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3