Диск ґрунтообробний

Реферат: Диск ґрунтообробний містить центральну кріпильну частину, робочу частину гофрованої форми, та зовнішню ріжучу крайку хвилястої форми. Твірні поверхні робочої частини на опуклій її стороні утворюють форму конуса з вершиною на осі диска, а твірні поверхні робочої частини на увігнутій її стороні утворюють сферичну поверхню. UA 118542 U (54) ДИСК ҐРУНТООБРОБНИЙ UA 118542 U UA 118542 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема до ґрунтообробних знарядь з дископодібними обертовими робочими органами. Широко відомі диски ґрунтообробні сферичної форми, призначені для оснащення борін, лущильників та плугів [1, 2, 3]. Внаслідок їх виконання по формі гладкої поверхні сфери здатність дисків до кришення ґрунту знижена. Такі диски, встановлені на індивідуальних стояках і з нахилом донизу опуклості сфери, при деякому затупленні леза погано заглиблюються через опору диска на його потиличну фаску. Також відомі диски ґрунтообробні конічної форми, що містять центральну кріпильну частину та робочу частину, причому твірні поверхні робочої частини утворюють форму конуса з вершиною на осі диска [4, 5, 6, 7]. Перевагою таких дисків є зменшений тяговий опір, внаслідок можливості орієнтації робочої поверхні з мінімальними кутами атаки. Недолік вказаних дисків незадовільне обертання скиби та знижене кришення ґрунту. Відомі диски ґрунтообробні гофрованої форми, у яких ріжуча крайка виконана по кривій близькою до синусоїди, а висота гофр плавно знижується від периферичної до центральної кріпильної частини диска [8]. За рахунок подовженої ріжучої крайки диска і активної розкришуючої дії бічних поверхонь гофр на контактуючі з ними ґрунтові фрагменти, процес кришення ґрунту інтенсифікується. Секції з такими дисками, встановлені з перекриттям, самоочищуються. Такі диски, зазвичай, встановлюють з різними кутами атаки і нахилу в поздовжньо-вертикальній площині, або компонують в дискові секції, вісь обертання яких розташована під різними кутами до напрямку руху. Найбільш близьким за сукупністю ознак до заявленої корисної моделі є диск ґрунтообробний, що містить центральну кріпильну частину, робочу частину гофрованої форми, та зовнішню ріжучу крайку хвилястої форми, причому твірні поверхні робочої частини утворюють форму конуса з вершиною на осі диска - прототип [9, стор. 9]. Крім того, ріжуча крайка, що заглиблюють в ґрунт, виконана зубчастої форми. Западини між гофрами диска його опуклого боку відхилені в сторону ввігнутості диска. У радіальному напрямку вони пов'язані з опуклою поверхнею сфери диска поверхнями у вигляді ступенів з малим радіусом вигину і тому схильні до залипання вологим ґрунтом. При залипанні диска його ефективність для кришення знижується, а для заглиблення диска потрібно збільшене вертикальне навантаження. Через нерівномірне залипання, такі диски, встановлені на індивідуальних стояках, заглиблюються на різну глибину. При великій кількості гофр, виконаних на відомих дисках, їх бічні поверхні не защемлюють ґрунтові брили і кришать їх менш інтенсивно. Виготовлення гофр дисків з великими локальними витяжками, з малим радіусом у зоні сполучень поверхонь можливе лише при високотемпературному нагріванні сталевого листа невеликої товщини, а тонкі диски можна використовувати тільки для кришення легких ґрунтів. При виготовленні диска вигин листа вуглецевої сталі по малому радіусу (витяжка) пов'язаний із залишковим внутрішнім напруженням в тілі диска та відповідним зниженням надійності при його експлуатації. Задачею корисної моделі є поліпшення стійкості ґрунтообробного диска до залипання ґрунтом, його здатності заглиблюватися у ґрунт, та підвищення інтенсивності кришення ґрунту. Поставлена задача вирішується тим, що в диску ґрунтообробному, що містить центральну кріпильну частину, робочу частину гофрованої форми, та зовнішню ріжучу крайку хвилястої форми, твірні поверхні робочої частини на опуклій її стороні утворюють форму конуса з вершиною на осі диска, а твірні поверхні робочої частини на увігнутій її стороні утворюють сферичну поверхню. Крім того, лінії гребенів гофр на увігнутій стороні ґрунтообробного диска виконані у вигляді дуг з постійним радіусом кривизни таким самим, як на увігнутій стороні гладкої сферичної поверхні диска, а гребені гофр на опуклій стороні диска виконані дотичними до опуклої сферичної поверхні його центральної частини. Ріжуча крайка ґрунтообробного диска хвилястої форми виконана з амплітудою не менше 30 мм, кут між гребенями сусідніх гофр на одному боці диска не менше 18°, а діаметр центральної кріпильної частини не перевищує 0,6 від зовнішнього діаметра диска. Корисна модель пояснюється кресленнями. На фіг. 1, А - представлений вигляд збоку диска ґрунтообробного, фіг. 1 Б - вигляд на опуклу сторону диска, на фіг. 2, А - переріз А-А по лінії гребеня гофр опуклої стороні диска, фіг. 2, Б - переріз Б-Б по лінії гребеня гофр увігнутої сторони диска. Диск ґрунтообробний містить гладку сферичну центральну кріпильну частину 1, що плавно переходить в робочу частину 2 з гофрами 3 висотою h. Висота гофр h монотонно збільшується до леза 4 диска, загостреного з боку опуклості під кутом β=25°. Гладка поверхня центральної 1 UA 118542 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 частини 1 диска може бути виконана по формі сфери з радіусом R, або мати плоску форму, що контактує з фланцем підшипникового вузла, або з торцем шпульки дискової секції. Лінії гребенів 5 гофр, розташовані на опуклій стороні диска, виконані у вигляді твірних прямого конуса конічної поверхні K. Лінії 6 гребенів гофр, розташовані на увігнутій стороні диска, виконані у вигляді дуг з постійним радіусом кривизни R. Радіус R може дорівнювати радіусу сферичної поверхні центральної частини 1 диска. Лінія гребеня і лінії найближчих западин 7 або 8 між гофрами плавно оснащені з бічними поверхнями 9 гофр. Поверхні гофр утворюють між собою кут α>90°. Лінії 7 або 8 западин гофрів еквідистанні лініям гребенів 5 або 6, розташованих над або під ним. Діаметр D диска має найбільшу величину, на колі, що описує крайні точки леза по лініях 7 западин на увігнутій стороні диска. Лінія леза диска, виконана з розмахом а не менше 30 мм. Кут між гребенями сусідніх гофр на одному боці диска не менше 18°, а діаметр d гладкою центральної кріпильної частини не перевищує 0,6 від зовнішнього діаметра D диска, що гарантує занурення в ґрунт тільки гофрованої частини диска. Лінії гребенів і западин гофрів плавно спряжені з бічними поверхнями гофр. Бічні поверхні гофр, у зоні найменшого розкриву, розташованими одна до іншої під кутом α більше ніж 90°, при цьому лінія кільцевого перетину гофрованої частини диска близька до синусоїди. Особливість диска ґрунтообробного полягає в тому, що гребені 5 гофр 3 на його опуклій стороні виконані по формі твірних конічної поверхні K. На увігнутій стороні диска лінії гребенів 6 гофр по всій їх довжині виконані по формі сферичної поверхні з радіусом R, наприклад таким самим, як радіус сфери центральної кріпильної частини 1 диска. У радіальних напрямках, по довжині радіально розташованих гофр, відсутні точки перегину, в яких опуклість поверхні диска змінюється на увігнутість, та які могли б спричиняти залипання ґрунтом. Так як кут між потиличної фаскою леза 4 на опуклій стороні запропонованого диска і горизонтальною площиною поверхні поля більше, ніж у відомих сферичних, то для опори диска на фаску потрібен більший нахил диска до поверхні поля або більше затуплення леза. Таким чином, запропонований диск заглиблюється краще сферичного з радіусом сфери R. Запропонований диск ґрунтообробний може бути закріплений в багатодисковій секції, встановленій з кутом атаки, або з кутом нахилу і атаки - на індивідуальному стояку. При перекочуванні заглибленого у ґрунт диска, його лезо 4 розрізає рослинні залишки, при цьому необхідне для різання защемлення поліпшується внаслідок наявності гофр 3. Тому, значення заглиблення дисків можна збільшити без погіршення якості різання, так як при цьому зберігається здатність дисків до затискання та різання стебел на поверхні поля. Диск ґрунтообробний, встановлений з кутом атаки, переважно гофрами увігнутої сторони вперед, відриває від масиву ґрунтові фрагменти по поверхнях найменшого опору, з меншими енерговитратами. Диск не схильний до залипання гофр 3, так як, на відміну від прототипу, не містить виконаних з малим радіусом вигину східчастих поверхонь, що сполучають його гладку центральну кріпильну 1 і гофровану робочу 2 частини. Глибина западин і висота гребенів гофр 3 запропонованого диска зменшується монотонно від леза до гладкої центральної кріпильної частини, і гофри плавно трансформуються в гладку поверхню. На відміну від прототипу, кут α між суміжними бічними поверхнями 9 гофр по всій їх довжині більше 90°, що також знижує можливість залипання ґрунтом і покращує умови самоочищення западин між гофрами. Диски, що не залипають ґрунтом, рівномірно і стійко заглиблюються на задану глибину, краще кришать ґрунт. Інтенсивність кришення вище при більшій амплітуді а лінії леза 4 гофр, але при цьому відстань між гребенями має бути достатньою для розміщення в западині частини ґрунтової брили, її защемлення і кришення. Таким чином кількості гофр на диску має бути обмеженою. Зубчаста форма леза диска досягнута за рахунок виконання гофр по різних формах ліній згину, а саме з прямою лінією гребеня на стороні опуклості диска, і по дузі на стороні його увігнутості. Якщо диск містить 18 гофр, то кут між ними γ=20°. При розмаху лінії леза а=30 мм, куті між бічними поверхнями гофр α≈100°, гофри можуть затискати і кришити глиби. Сполучені поверхні гофр виконані з плавним вигином, кривина якого в декілька разів перевищує можливу товщину матеріалу диска. Тому, диск може мати збільшену товщину, достатню для обробітку ущільненого ґрунту. Залишкові напруження в диску після пресування при виготовленні гофр мінімальні. Таким чином надійність диска під час експлуатації зростає. Джерела інформації: 1. Disk harrow: пат. 802068 US: МПК А01В21/08 / Livingston Case. - заявл. 08.10.1903; опубл. 17.10.1905. 2 UA 118542 U 5 10 15 20 25 30 2. Double disk harrow: пат. 1113241 US: МПК А01В21/08 / Frank В. Niesz. - заявл. 11.09.1910; опубл. 13.10.1914 3. Disk for disk plows: пат. 1214882 US: МПК А01В15/16 / Frederick R. Bessant. - заявл. 21.05.1915; опубл. 6.02.1917. 4. Harrow: пат. 19489 US: МПК / Oeman Сое. - Опубл. 2.03.1858. 5. Charrue a soc rotatif: пат. 455691 FR: МПК А01В5/08 / M.Auguste-Louis Gourde. - заявл. 19.03.1913; опубл. 06.09.1913. 6. Disks and disk implements: пат. 3005501 US: МПК А01В23/06, A01B35/16, A01B35/00 / William R. Frank. - заявл. 10.09.1958; опубл. 24.10.1961. 7. Plow disk of the type intended to be mounted free in rotation on a shaft integral with the frame of a plow: пат. 5620055 US: МПК А01В15/16 / Jean-Charles Javerlhac (FR). - заявл. 16.09.1995; опубл. 15.04.1997. 8. Способ почвообработки и устройство для его осуществления: пат. 2375855 RU: МПК А01В 7/00, А01В 15/16, А01В 23/06 / В.А. Ежов, К.А. Сохт, А.К. Кириченко. - № 2008108115/12, заявл. 03.03.2008; - опубл. 20.12.2009, Бюл. № 35. 9. Disc Cultivator SWIFTERDISC XN [Електронний ресурс] / Проспект фірми BEDNAR FMT s.r.o. Режим доступу: http://www.bednarmachinery.com/upload/products/prospects/b9405a6459919ece01423ce7833b1e58. pdf ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Диск ґрунтообробний, що містить центральну кріпильну частину, робочу частину гофрованої форми, та зовнішню ріжучу крайку хвилястої форми, який відрізняється тим, що твірні поверхні робочої частини на опуклій її стороні утворюють форму конуса з вершиною на осі диска, а твірні поверхні робочої частини на увігнутій її стороні утворюють сферичну поверхню. 2. Диск ґрунтообробний за п. 1, який відрізняється тим, що лінії гребенів гофр на увігнутій стороні диска виконані у вигляді дуг з постійним радіусом кривини таким самим, як на увігнутій стороні гладкої сферичної поверхні диска, а гребені гофр на опуклій стороні диска виконані дотичними до опуклої сферичної поверхні його центральної частини. 3. Диск ґрунтообробний за п. 1, який відрізняється тим, що ріжуча крайка диска виконана з амплітудою не менше 30 мм, кут між гребенями сусідніх гофр на одному боці диска становить не менше 18°, а діаметр центральної кріпильної частини не перевищує 0,6 від зовнішнього діаметра диска. 3 UA 118542 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4