Комбінований роторний глибокорозпушувач

Реферат: Винахід належить до галузі сільського господарства, зокрема до ґрунтообробних машин. Комбінований роторний глибокорозпушувач містить раму з навісним пристроєм, безпривідні розпушуючі робочі органи, встановлені попереду глибокорозпушуючого ротора з зубами на горизонтальному валу, і механізм його приводу, безпривідні розпушуючі робочі органи виконані у вигляді сферичних дисків, встановлених попереду ротора на відстані від тіла обертання ротора, меншій його радіуса, та вище нижньої лінії тіла обертання ротора на висоту не менше, ніж на половину радіуса диска, а диски орієнтовані вгнутістю під деяким кутом атаки відносно поздовжньої осі глибокорозпушувача. З обох сторін глибокорозпушувача по ходу між дисками і ротором встановлені регульовані по висоті підйому опорні лижі зі щитками-відбивачами, а сферичні диски забезпечені механізмом регулювання висоти її установки щодо ротора. Зуби UA 108699 C2 (12) UA 108699 C2 ротора встановлені щонайменше попарно на фланці з поворотною обоймою, зафіксованою на валу ротора за допомогою запобіжного пальця, що зрізується при аварійному навантаженні на зуб. Внаслідок розміщення сферичних дисків перед зубами ротора глибокорозпушувач не схильний до забивання рослинними залишками і здатний при знижених енерговитратах стійко без буксування енергозасобу і виникнення циркулюючої потужності в системі МТА працювати на засмічених, закустарених і мульчованих агрофонах UA 108699 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі сільського господарства, зокрема до ґрунтообробних комбінованим машинам. Відома комбінована ґрунтообробна фреза що містить раму з навісним пристроєм, розпушуючий ротор з Г-видними ножами на горизонтальному валу і механізми його приводу, додаткові безпривідні розпушувачі виконані у вигляді доліт на вертикальних стояках та встановлені перед ротором [1, с.35]. Додаткові розпушувачі виконують наступні функції: зменшують необхідний крутний момент на валу ножового ротора й компенсують горизонтальну й вертикальну складові реакції різання ґрунту ротаційних ножів. Відомо, що горизонтальна складова реакції різання ґрунту на ротаційних ножах, спрямована вперед за напрямком руху машинно-тракторного агрегату, може досягати величини, що викликає некерованість трактора, а вертикальна складова здатна виглубити фрезу або ротаційний плуг [1, с.28]. При спільній роботі долотовидних розпушувачів і ротора знижуються енерговитрати на його привід, виключається поява в системі машинно-тракторного агрегату циркулюючої потужності. Недоліком такого знаряддя є підвищені енерговитрати та розпилення ґрунту при роботі фрези з Γ-видними ножами на ущільнених ґрунтах. Також відомий комбінований роторний глибокорозпушувач, що містить раму з навісним пристроєм, глибокорозпушуючий ротор з зубами на горизонтальному валу, механізм його приводу і розміщені попереду і позаду нього розпушуючі лапи на стояках [2]. Відділення фрагментів пласта зубами ротора менш енергозатратне, ніж його відрізання Г-видними ножами. Однак, такий глибокорозпушувач нераціонально витрачає потужність на проштовхування розпушеного шару крізь задній ряд стояків лап і забивається на агрофонах, засмічених рослинними рештками. Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявленого винаходу є комбінований роторний глибокорозпушувач з зубами на горизонтальному валу, що містить раму з навісним пристроєм, безпривідні розпушуючі робочі органи, встановлені попереду глибокорозпушуючого ротора і механізм його приводу - прототип [3]. Недоліком такого пристрою є те, що при обробці агрофонів, засмічених рослинними залишками, це знаряддя забивається, безпривідні розпушуючі робочі органи, виконані у вигляді лап, на переущільненому ґрунті сколюють значні брили, тому зуби ротора, при вертикальному зануренні у верхній шар грунту (брил), сприймають високий опір, реакція якого спрямована не на підштовхування розпушувача, а спрямована вгору на його виглиблення. При агрегатуванні знаряддя з енергозасобом тягово-привідної концепції істотні втрати потужності на буксування. Технічною задачею винаходу є зниження енергомісткості розпушування ґрунту комбінованим роторним глибокорозпушувачем, зокрема витрат потужності на привід ротора, а також забезпечення сталої роботи на агрофонах, засмічених рослинними рештками. Поставлена задача вирішується тим, що в комбінованому роторному глибокорозпушувачі, що містить раму з навісним пристроєм, безпривідні розпушуючі робочі органи, встановлені попереду глибокорозпушуючого ротора з зубами на горизонтальному валу і механізм його приводу, безпривідні розпушуючі робочі органи виконані у вигляді сферичних дисків, встановлених попереду ротора на відстані від тіла обертання ротора, меншій його радіуса, та вище нижньої лінії тіла обертання ротора на висоту не менше, ніж на половину радіуса диска а диски орієнтовані вгнутістю під деяким кутом атаки відносно поздовжньої осі глибокорозпушувача. Крім того, з обох сторін глибокорозпушувача по ходу між дисками і ротором встановлені регульовані по висоті підйому опорні лижі зі щитками-відбивачами, а сферичні диски забезпечені механізмом регулювання висоти її установки щодо ротора. Крім того, зуби ротора встановлені щонайменше попарно на фланці і поворотною обоймою, зафіксованою на валу ротора за допомогою запобіжного пальця, що зрізується при аварійному навантаженні на зуб. Винахід пояснюється кресленнями. На фіг. 1 представлений комбінований роторний глибокорозпушувач, вид збоку, фіг. 2 - те ж, вид зверху. Комбінований роторний глибокорозпушувач містить раму 1 з навісним пристроєм 2, направляючими стійками 3 з гвинтовими механізмами 4 для вертикального переміщення поперечної балки 5, з встановленими на ній розпушуючими робочими органами 6 з дисками 7, секції (ліва і права) ротора 8 з валом 9 і зубами 10, закріпленими на фланцях з поворотними обоймами 11. Обойми зафіксовані на валу 9 за допомогою запобіжників у вигляді зрізних пальців (болтів) 12, що мають можливість зрізатися при аварійному навантаженні на зуб. Зуби містять змінні долота 13. Відстань S між тілом обертання ротора 8 і дисками 7 менше радіуса (0,5D) ротора 8. Механізми приводу ротора 8 від вала відбору потужності (ВВП) енергозасобу містять карданну передачу 14, редуктор циліндричний 15, передачу 16 від циліндричного 15 до 1 UA 108699 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 центрального редуктора 17. Ведений вал редуктора 17 з'єднаний з валами секцій ротора 8 за допомогою зубчастих муфт, півмуфти яких розміщені в торці валів 9 ротора 8. Дискові робочі органи 6 і зуби 10 на роторі 8, встановлені з однаковим інтервалом по ширині, але діаметр ротора D щонайменше в півтора разу більше діаметра d дисків 7, розміщених вище нижньої лінії тіла обертання ротора не менше ніж на половину їх радіуса, тобто hp-hд≥0,5d. Вал 9 секції зубового ротора 8 на одному кінці містить півмуфту для з'єднання з валом редуктора 17, а на іншому кінці цапфу, встановлену в підшипнику, закріпленому на рамі 1. На стійках, закріплених на рамі 1, встановлені регульовані по висоті кріплення, опорні лижі 18, за допомогою яких регулюється заглиблення ротора 8, і щитки-відбивачі 19, що запобігають відкиданню ґрунту крайніми дисками за межі оброблюваного гону. Перед початком роботи глибокорозпушувача встановлюють необхідну глибину обробітку зубовим ротором 8, регулюючи висоту кріплення стійки опорних лиж 18. Потім, гвинтовими механізмами 4 вертикально переміщають балку 5 з дисковими робочими органами 6, і встановлюють необхідну (8…12 см) глибину обробітку ґрунту дисками 7. Після цього включають ВОМ енергозасобу. Використовуючи його навісний пристрій, опускають глибокорозпушувач на грунт і починають рух уздовж гону. При роботі глибокорозпушувача, диски 7 ріжуть рослинні залишки перед зубами 10 ротора, рихлять смуги ґрунту, створюючи борозни глибиною і шириною близько 10 см, а грунт з них відкидають в сторони від поздовжньої осі глибокорозпушувача. Зуби 10 обертового ротора 8 долотами 13 проникають в пласт в борознах, утворених сферичними дисками 7. При цьому зменшується шлях переміщення доліт 13 зубів 9 в моноліті оброблюваного шару, і за рахунок борозен виключається ділянка вертикального занурення долота 13 в пласт, на якому грунт причиняє підвищений опір. На долото 13 зуба 10 за відсутності борозен на ділянці найвищого опору діяла б тільки вертикальна реакція що виглублює. Занурюючись в пласт в борозні, долото 13 зуба 10 рухається в ґрунті не тільки вниз, але і назад. При цьому долота 13 зубів 10 передають на ротор 8 реакцію опору, що підштовхує глибокорозпушувач вперед. Тяговий опір, що виникає через роботи дисків 7 і лиж 18, компенсується реакцією на роторі 8 що підштовхує. Таким чином, ротор 8 долотами 13 розпушує пласт, що попередньо деблокований зверху розпушуючими робочими органами 6 з дисками 7. Перевагою запропонованого пристрою є те, що навіть при максимальному заглибленні ротора на 40…45 см поверхні бічного сколювання грунту долотами 13 зубів 10 йдуть від носка доліт 13 і виходять наверх в борознах, створених суміжними дисками 7. При цьому критична глибина, з боковим сколюванням пласта від носка долота 13, зростає на величину заглиблення дисків 7, а енерговитрати на привід ротора 8 знижуються. При зустрічі долота 13 зуба 10 з включеннями в ґрунті що не руйнуються, зрізується запобіжний палець 12, що з'єднує поворотну обойму 11 з валом 9. Обойма 11 з зубом 10 припиняє обертання, а вал 9 до зупинки глибокорозпушувача продовжує обертатися відносно обойми 11 зі зрізаним пальцем 12. Для зміни глибини розпушування ротором 8, стійки лиж 18 фіксують на необхідному рівні, і механізмами 4 вертикально переміщують балку 5 з дисками 7, забезпечуючи їх заглиблення на 8…12 см. Внаслідок розміщення сферичних дисків 7 перед зубами 10 ротора 8 глибокорозпушувач не схильний до забивання рослинними залишками і здатний при знижених енерговитратах стійко без буксування енергозасобу і виникнення циркулюючої потужності в системі МТА працювати на засмічених, закустарених і мульчованих агрофонах. Комбінований роторний глибокорозпушувач агрегатується з енергозасобами тяговопривідної концепції, універсальними енергетичними засобами "УЭС", наприклад, типу ″УЭС210/280″, а також з енергонасиченими тракторами, і може знайти застосування при глибокому розущільненні староорних ґрунтів, покладів, а також при меліоративному обробітку пасовищ і лугів. 50 55 Джерела інформації: 1. Тягово-приводные комбинированные почвообрабатывающие машины: Теория, расчет, результаты испытаний: монография / В.И. Ветохин, И.М. Панов, В.А. Шмонин, В.А. Юзбашев. К.: Феникс, 2009. - 264 с. 2. Жук А.Ф. Теоретическое обоснование рациональной технологической схемы и параметров ротационного плуга / А.Ф. Жук, И.Б. Борисенко, И.А. Шапошников // Теория и расчёт почвообрабатывающих машин: Сб. научн. трудов. - М.: ВИМ. 1989, - Т.120. - С. 146-157. 3. Жук А.Ф. Изыскание типов рабочих органов роторного плуга / А.Ф. Жук, М.Б. Халилов // Научно технический бюллетень ВИМ - М.: ВИМ. - 1990. - №79, - С.3-6. 60 2 UA 108699 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 1. Комбінований роторний глибокорозпушувач, що містить раму з навісним пристроєм, безпривідні розпушуючі робочі органи, глибокорозпушуючий ротор з зубами на горизонтальному валу і механізм його приводу, який відрізняється тим, що розпушуючі робочі органи виконані у вигляді сферичних дисків, встановлених перед зубами ротора на відстані від тіла обертання ротора, меншій його радіуса, при цьому диски розміщені вище нижньої лінії тіла обертання ротора на відстані не менше, ніж на половину радіуса диска, диски орієнтовані вгнутістю під кутом атаки відносно поздовжньої осі глибокорозпушувача, та забезпечені механізмами регулювання висоти їх установки щодо ротора. 2. Комбінований роторний глибокорозпушувач за п. 1, який відрізняється тим, що зуби ротора встановлено на фланці з поворотною обоймою, зафіксованою на валу ротора за допомогою запобіжного пальця, з можливістю зрізання або розриву при аварійному навантаженні на зуб. 3. Комбінований роторний глибокорозпушувач за п. 1, який відрізняється тим, що з обох боків глибокорозпушувача по ходу між дисками і ротором встановлені регульовані по висоті підйому опорні лижі зі щитками-відбивачами. 3 UA 108699 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4