Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату

Реферат: Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату виконана у вигляді просторової конструкції, має криволінійну форму, утворену прямими та радіусними ділянками стійки, послідовно розташованими від місця встановлення на раму ґрунтообробного агрегату до місця встановлення підшипникового вузла дискового робочого органу. Форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою (1), першою радіусною ділянкою (2), другою радіусною ділянкою (3), другою прямою ділянкою (4), які утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину, третьою радіусною ділянкою (5) та третьою прямою ділянкою (6), які утворюють її нижню частину, що формує нахил стійки під кутом у вертикально поздовжній площині, при цьому перша пряма ділянка (1) та друга пряма ділянка (4) розташовані паралельно. UA 113104 U (12) UA 113104 U UA 113104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до ґрунтообробних агрегатів для розпушування і подрібнення ґрунту, що містять дискові робочі органи, встановлені на пружинну стійку, а конкретно до конструкції стійки дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату. Для пружинних стійок ґрунтообробних агрегатів, що містять дискові робочі органи, важливим є забезпечення їх оптимальної жорсткості, адже надмірна або, навпаки, недостатня жорсткість, може призвести до погіршення їх пружних властивостей, які забезпечують якість обробітку ґрунту та копіювання нерівностей поля, в тому числі подолання перешкод, та, в кінцевому результаті, до поломки стійок та дискових робочих органів. З патентів (патент України на корисну модель № 71281, опубл. 10.07.2012, бюл. № 13, МПК А01В 23/00; патент України на корисну модель № 83639, опубл. 25.09.2013, бюл. № 18, МПК А01В 21/00) відомі стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату та ґрунтообробний агрегат, що містять дискові робочі органи, встановлені на пружну стійку, виконану у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими та радіусними ділянками стійки, послідовно розташованими від місця установки на раму ґрунтообробного агрегату до місця установки дискового робочого органу. Пружна стійка такої конструкції має складну просторово вигнуту форму, що робить її виготовлення складним технологічно. Також недоліком стійок дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату такого типу є те, що вони мають недостатню жорсткість в горизонтальній площині, що призводить до незадовільної якості обробки ґрунту. З патентів (патент Російської Федерації на корисну модель № 83890, опубл. 27.06.2009, бюл. № 18, МПК А01В 21/08, патент Російської Федерації на корисну модель № 88240, опубл. 10.11.2009, бюл. № 31, МПК А01В 21/08, патент Російської Федерації на корисну модель № 126251, опубл. 27.03.2013, бюл. № 9, МПК А01В 21/00) відомі ґрунтообробні агрегати, що містять дискові робочі органи, встановлені на пружинну стійку, виконану у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими та радіусними ділянками стійки, послідовно розташованими від місця установки на раму ґрунтообробного агрегату до місця установки дискового робочого органу. В згаданих патентах пружинна стійка кріпиться під рамою ґрунтообробного агрегату, а її дугоподібна пружна частина звернена за напрямком його руху. Недоліком стійок дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату такої конструкції є те, що використані в їх конструкції пружинні стійки мають зайву жорсткість в напрямку руху, що погіршує ґрунтообробні властивості ґрунтообробного агрегату, зокрема призводить до високих енерговитрат при його роботі, не дозволяє забезпечити достатню якість роботи та копіювання нерівностей поля. Також до недоліків можливо віднести відносно низьку надійність стійки при значних ударних навантаженнях, що може призвести до поломки стійок та дискових робочих органів. Найбільш близькою за технічною суттю до тієї, що заявляється, є стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату (патент України на корисну модель № 58616, опубл. 26.04.2011, бюл. № 8, МПК А01В 21/00, А01В 21/08, А01В 23/00, А01В 61/00), виконана у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими та радіусними ділянками стійки, послідовно розташованими від місця установки на раму ґрунтообробного агрегату до місця установки дискового робочого органу. Недоліком відомої стійки дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату є її значна жорсткість при відхиленні назад за рухом агрегату, особливо під час роботи на важких та кам'янистих ґрунтах, яка обумовлена неоптимальною формою стійки, що може призводити до виходу з ладу (поломки) стійок та дискових робочих органів. В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечити оптимальну жорсткість пружинної стійки за рахунок оптимізації її форми, що дає можливість забезпечити одночасно якість роботи та копіювання нерівностей поля, в тому числі подолання перешкод, чим збільшити її експлуатаційну надійність, мінімізувати можливість виходу з ладу (поломки). Іншою задачею корисної моделі є забезпечення високої технологічності виготовлення стійки дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату. Поставлена задача вирішується тим, що в стійці дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату, виконаній у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими та радіусними ділянками стійки, послідовно розташованими від місця установки на раму ґрунтообробного агрегату до місця установки дискового робочого органу, згідно з корисною моделлю, форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою (1), першою радіусною ділянкою (2), другою радіусною ділянкою (3), другою прямою ділянкою (4), які утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину, третьою 1 UA 113104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 радіусною ділянкою (5) та третьою прямою ділянкою (6), які утворюють її нижню частину, що формує нахил стійки під кутом у вертикально поздовжній площині, при цьому перша пряма ділянка (1) та друга пряма ділянка (4) розташовані паралельно. Переважним варіантом виконання є такий, при якому перша пряма ділянка (1) має довжину від 25 % до 33 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, перша радіусна ділянка (2) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 17 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, друга радіусна ділянка (3) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 21 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, друга пряма ділянка (4) має довжину від 24 % до 35 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, третя радіусна ділянка (5) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 20 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, третя пряма ділянка (6) має довжину від 65 % до 70 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу. Доцільно, коли кут нахилу стійки у вертикально поздовжній площині знаходиться в межах 20-35°. Доцільно також, коли стійку виконано з можливістю кріплення, безпосередньо або через з'єднувальний елемент, одним кінцем стійки до рами ґрунтообробного агрегату, а другим кінцем стійки до підшипникового вузла дискового робочого органу. Переважним є варіант, коли стійку виконано у вигляді смуги з пружного матеріалу, переважно ресорної смуги з заокругленими краями, виконаної з пружинної сталі. Завдяки тому, що форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою (1), першою радіусною ділянкою (2), другою радіусною ділянкою (3), другою прямою ділянкою (4), які утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину, третьою радіусною ділянкою (5) та третьою прямою ділянкою (6), які утворюють її нижню частину, що формує нахил стійки під кутом у вертикально поздовжній площині, при цьому перша пряма ділянка (1) та друга пряма ділянка (4) розташовані паралельно, забезпечується оптимізація її форми з точки зору пружної деформації стійки при роботі, досягається оптимальна жорсткість стійки, така, при якій концентрація напруги в ній не перевищує допустимі величини, що, в свою чергу, допомагає уникнути виходу з ладу (поломки) стійки. Зокрема, така форма стійки, при якій між другою радіусною ділянкою (3) та третьою радіусною ділянкою (5) наявна друга пряма ділянка (4), забезпечує більш оптимальний перерозподіл навантаження при пружній деформації стійки під час її роботи, знижуючи концентрацію напруги в зоні, в якій вона має значні величини та, відповідно, найчастіше трапляються поломки стійки. Варіантом реалізації, при якому досягається оптимальна жорсткість стійки, є такий, при якому перша пряма ділянка (1) має довжину від 25 % до 33 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, перша радіусна ділянка (2) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 17 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, друга радіусна ділянка (3) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 21 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, друга пряма ділянка (4) має довжину від 24 % до 35 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, третя радіусна ділянка (5) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 20 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, третя пряма ділянка (6) має довжину від 65 % до 70 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу. Завдяки виконанню стійки описаної форми також забезпечується зменшення амплітуди коливань стійки та її вібрації, викликаних тяговим опором ґрунтообробного агрегату, що, в свою чергу, зменшує опір ґрунту та, відповідно, сприяє росту продуктивності роботи ґрунтообробного агрегату в цілому. Реалізація корисної моделі не потребує значної зміни звичайної технології виготовлення пружних стійок чи використання складного технологічного процесу при їх виготовленні внаслідок того, що стійка має вигин лише в одній площині, а її переріз по всій довжині є постійним. Корисна модель ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 зображена стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату, на фіг. 2 зображено загальний вигляд дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату. Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату виконана у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими ділянками стійки 1, 4 та 6, радіусними ділянками стійки 2, 3 та 5, послідовно розташованими від місця встановлення 7 на раму 8 ґрунтообробного агрегату до місця встановлення 9 на підшипниковий вузол 10 дискового робочого органу 11. 2 UA 113104 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою 1, першою радіусною ділянкою 2, другою радіусною ділянкою 3, другою прямою ділянкою 4, які утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину 12, третьою радіусною ділянкою 5 та третьою прямою ділянкою 6, які утворюють її нижню частину 13, що формує нахил стійки під кутом у вертикально поздовжній площині, при цьому перша пряма ділянка 1 та друга пряма ділянка 4 розташовані паралельно одна іншій. Перша пряма ділянка 1 має довжину від 25 % до 33 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу 11, перша радіусна ділянка 2 заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 17 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу 11, друга радіусна ділянка 3 заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 21 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу 11, друга пряма ділянка 4 має довжину від 24 % до 35 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу 11, третя радіусна ділянка 5 заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 20 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу 11, третя пряма ділянка 6 має довжину від 65 % до 70 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу 11. Кут нахилу стійки у вертикально поздовжній площині знаходиться в межах 20-35°. Стійка кріпиться, безпосередньо або через з'єднувальний елемент, за допомогою елементів кріплення, наприклад болтів, одним кінцем стійки до задньої вертикальної стінки балки рами 8 ґрунтообробного агрегату, а другим кінцем стійки до корпусу підшипникового вузла 10 дискового робочого органу 11. Верхня дугоподібна пружинна частина 12 стійки розташована над рамою 8 ґрунтообробного агрегату та звернена за напрямком його руху. Нижня частина 13 стійки встановлена на підшипниковий вузол 10 дискового робочого органу 11. Стійку зазвичай виготовляють шляхом гнуття ресорної смуги з заокругленими краями, виконаної з пружинної сталі 90 мм та товщиною 14 мм. Переважно така стійка призначена для використання з дисковим робочим органом 11 спорядженим диском діаметром 566 мм. Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату працює наступним чином. Дисковий робочий орган 11 ґрунтообробного агрегату, обертаючись в підшипниковому вузлі 10 та заглиблюючись в ґрунт, сприймає навантаження та передає його через нижню частину 13 стійки на верхню дугоподібну пружинну частину 12 стійки, та, далі, до рами 8 ґрунтообробного агрегату, на якій вона кріпиться. В процесі обробки ґрунту, при поступальному робочому русі, ґрунтообробний агрегат здійснює операції з обробки ґрунту, одночасно здійснюючи коливання в вертикальній та горизонтальній площинах. Стійки за рахунок своїх пружних властивостей здійснюють складний коливальний рух, що включає вертикальне переміщення та бічні коливання, чим забезпечує подрібнення ґрунту, зниження тягового опору ґрунтообробного агрегату, зменшення ударного навантаження на підшипниковий вузол 10 дискового робочого органу 11. При зустрічі ґрунтообробного агрегату з перешкодою, зокрема ділянками ґрунту зі змінним рельєфом (наприклад, яма, виступ) або твердим включенням в ґрунт (наприклад, камінням, ущільненим ґрунтом, грудками), стійка, за рахунок пружних властивостей, запобігає пошкодженню дискового робочого органу 11 та гасить ударні навантаження на підшипниковий вузол 10 дискового робочого органу 11 та на раму 8 ґрунтообробного агрегату, забезпечуючи зміщення дискового робочого органу 11 назад, вверх, вниз, або в сторону (вліво, вправо). Крім того, вібрація стійки дискового робочого органу 11 призводять до зниження залипання ґрунтом і забивання рослинними залишками дискового робочого органу 11, власне стійки, та ґрунтообробного агрегату в цілому, сприяє його самоочищенню від них та зменшенню навантаження на підшипниковий вузол 10 дискового робочого органу 11. Корисна модель випробувана та практично використана при виготовленні стійок дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату, виконана у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими та радіусними ділянками стійки, послідовно розташованими від місця встановлення на раму ґрунтообробного агрегату до місця встановлення підшипникового вузла дискового робочого органу, яка відрізняється тим, що форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою (1), першою радіусною ділянкою (2), другою радіусною ділянкою (3), другою прямою ділянкою (4), які утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину, третьою радіусною ділянкою (5) та третьою 3 UA 113104 U 5 10 15 20 прямою ділянкою (6), які утворюють її нижню частину, що формує нахил стійки під кутом у вертикально поздовжній площині, при цьому перша пряма ділянка (1) та друга пряма ділянка (4) розташовані паралельно. 2. Стійка за п. 1, яка відрізняється тим, що перша пряма ділянка (1) має довжину від 25 % до 33 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, перша радіусна ділянка (2) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 17 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, друга радіусна ділянка (3) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 21 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, друга пряма ділянка (4) має довжину від 24 % до 35 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, третя радіусна ділянка (5) заокруглена у вигляді дуги кола з радіусом від 20 % до 25 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу, третя пряма ділянка (6) має довжину від 65 % до 70 % від радіуса встановленого диска дискового робочого органу. 3. Стійка за будь-яким з пп. 1, 2, яка відрізняється тим, що кут нахилу стійки у вертикально поздовжній площині знаходиться в межах 20-35°. 4. Стійка за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що її виконано з можливістю кріплення, безпосередньо або через з'єднувальний елемент, одним кінцем стійки до рами ґрунтообробного агрегату, а другим кінцем стійки до підшипникового вузла дискового робочого органу. 5. Стійка за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що її виконано у вигляді смуги з пружного матеріалу, переважно ресорної смуги з заокругленими краями, виконаної з пружинної сталі. 4 UA 113104 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 5