Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату

Реферат: 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. Форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою, першою радіусною ділянкою, дотичною до першої прямої ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 80 % до 120 % від довжини першої прямої ділянки, другою радіусною ділянкою, дотичною до першої радіусної ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 180 % до 220 % від радіуса першої радіусної ділянки, що утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину та формують площину для встановлення на раму, та другою прямою ділянкою, дотичною до другої радіусної ділянки, що утворюють її нижню частину та формують площину для встановлення підшипникового вузла. Перша радіусна ділянка та друга радіусна ділянка розташовані спереду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед. Кінець другої прямої ділянки розташований позаду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед. Обидва кінці стійки мають відстань один від іншого в діапазоні 200-250 % від радіуса другої радіусної ділянки, кут нахилу між першою прямою ділянкою та другою прямою ділянкою знаходиться в діапазоні 50-70°. Кінець другої прямої ділянки зміщений відносно першої прямої по нормалі до неї на відстань не більшу, ніж сума радіусів першої радіусної ділянки та другої радіусної ділянки. UA 113162 U (54) СТІЙКА ДИСКОВОГО РОБОЧОГО ОРГАНУ ҐРУНТООБРОБНОГО АГРЕГАТУ UA 113162 U UA 113162 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 недостатня жорсткість може призвести до погіршення їх пружних властивостей, які забезпечують якість обробки 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 пружинна 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 відносно 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 в процесі експлуатації 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 встановлення на раму ґрунтообробного агрегату до місця встановлення підшипникового вузла дискового робочого органу. Недоліком відомої стійки дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату є її значна жорсткість при відхиленні назад відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату, особливо під час роботи на важких та кам'янистих ґрунтах. Зазначений недолік обумовлений неоптимальною формою стійки, та може призводити до виходу з ладу (поломки) стійок та дискових робочих органів. В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечити оптимальну жорсткість 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 метою 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 встановлення на раму ґрунтообробного агрегату до місця встановлення підшипникового вузла дискового робочого органу, згідно з корисною моделлю, форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою, першою радіусною ділянкою, дотичною до першої 1 UA 113162 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прямої ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 80 % до 120 % від довжини першої прямої ділянки, другою радіусною ділянкою, дотичною до першої радіусної ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 180 % до 220 % від радіуса першої радіусної ділянки, що утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину та формують площину для встановлення на раму, та другою прямою ділянкою, дотичною до другої радіусної ділянки, що утворюють її нижню частину та формують площину для встановлення підшипникового вузла, перша радіусна ділянка та друга радіусна ділянка розташовані спереду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, кінець другої прямої ділянки розташований позаду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, обидва кінці стійки мають відстань один від іншого в діапазоні 200-250 % від радіуса другої радіусної ділянки, кут нахилу між першою прямою ділянкою та другою прямою ділянкою знаходиться в діапазоні 50-70°, кінець другої прямої ділянки зміщений відносно першої до неї прямої по нормалі на відстань не більшу, ніж сума радіусів першої радіусної ділянки та другої радіусної ділянки. Можливий варіант виконання, при якому перша радіусна ділянка та друга радіусна ділянка мають рівні відстані від першої прямої ділянки до центру кола першої радіусної ділянки та другої радіусної ділянки. Доцільно, коли першу пряму ділянку та другу пряму ділянку виконано з можливістю кріплення, безпосередньо або через з'єднувальний елемент, першої прямої ділянки до рами ґрунтообробного агрегату та другої прямої ділянки до підшипникового вузла дискового робочого органу. Переважним варіантом виконання стійки дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату, є такий, при якому на кінці першої прямої ділянки та кінці другої прямої ділянки виконано щонайменше по два отвори для кріплення. Можливим є варіант кріплення до підшипникового вузла дискового робочого органу, розташованого з внутрішньої увігнутої сторони диска дискового робочого органу. Переважним варіантом використання є такий, при якому стійку закріплено до підшипникового вузла дискового робочого органу, розташованого з внутрішньої увігнутої сторони диска дискового робочого органу. Переважним варіантом виконання є такий, при якому стійкувиконано у вигляді ресорної смуги з заокругленими краями, з пружного матеріалу, переважно з пружинної сталі. Доцільно, коли стійку виконано пружною в напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, в вертикальному та горизонтальному напрямку, з можливістю забезпечити коливання дискового робочого органу. Завдяки тому, що форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою, першою радіусною ділянкою, дотичною до першої прямої ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 80 % до 120 % від довжини першої прямої ділянки, другою радіусною ділянкою, дотичною до першої радіусної ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 180 % до 220 % від радіуса першої радіусної ділянки, що утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину та формують площину для встановлення на раму, та другою прямою ділянкою, дотичною до другої радіусної ділянки, що утворюють її нижню частину та формують площину для встановлення підшипникового вузла, перша радіусна ділянка та друга радіусна ділянка розташовані спереду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, кінець другої прямої ділянки розташований позаду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, обидва кінці стійки мають відстань один від іншого в діапазоні 200-250 % від радіуса другої радіусної ділянки, кут нахилу між першою прямою ділянкою та другою прямою ділянкою знаходиться в діапазоні 5070°, кінець другої прямої ділянки зміщений відносно першої до неї прямої по нормалі на відстань не більшу, ніж сума радіусів першої радіусної ділянки та другої радіусної ділянки забезпечується оптимізація форми стійки 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. Завдяки виконанню стійки описаної форми також забезпечується зменшення амплітуди коливань стійки та її вібрації при роботі викликаних тяговим опором ґрунтообробного агрегату, що, в свою чергу, зменшує опір ґрунту та, відповідно, сприяє росту продуктивності роботи ґрунтообробного агрегату в цілому. Реалізація технічного рішення 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. 2 UA 113162 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 - стійка дискового робочого органу, на фіг. 2 - загальний вигляд встановленого на раму дискового робочого органу на стійці. Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату виконана у вигляді просторової конструкції, що має криволінійну форму, утворену прямими ділянками стійки 1 та 4, та радіусними ділянками стійки 2 та 3, послідовно розташованими від місця встановлення 5 на раму 6 ґрунтообробного агрегату до місця встановлення 7 на підшипниковий вузол 8 дискового робочого органу 9. Форма стійки формується послідовно розташованими першою прямою ділянкою 1, першою радіусною ділянкою 2, дотичною до першої прямої ділянки 1, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 80 % до 120 % від довжини першої прямої ділянки 1, другою радіусною ділянкою 3, дотичною до першої радіусної ділянки 2, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 180 % до 220 % від радіуса першої радіусної ділянки 2, що утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину 10 та формують площину для встановлення на раму 6, та другою прямою ділянкою 4, дотичною до другої радіусної ділянки 3, що утворюють її нижню частину 11 та формують площину для встановлення підшипникового вузла 8 дискового робочого органу 9. Перша радіусна ділянка 2 та друга радіусна ділянка 3 розташовані спереду першої прямої ділянки 1 відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, кінець 12 другої прямої ділянки 4 розташований позаду першої прямої ділянки 1 відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, обидва кінці 12 та 13 стійки мають відстань L один від іншого в діапазоні 200-250 % від радіуса другої радіусної ділянки 3. Кут нахилу між першою прямою ділянкою 1 та другою прямою ділянкою 4 знаходиться в діапазоні 50-70°. Кінець 12 другої прямої ділянки 4 зміщений відносно першої до неї прямої по нормалі на відстань не більшу, ніж сума радіусів першої радіусної ділянки 2 та другої радіусної ділянки 3. Перша радіусна ділянка 2 та друга радіусна ділянка 3мають рівні відстані від першої прямої ділянки 1 до центру кола першої радіусної ділянки 2 та другої радіусної ділянки 3. Стійка кріпиться безпосередньо або через з'єднувальний елемент, за допомогою елементів кріплення, наприклад болтів, одним кінцем стійки 13 до задньої вертикальної стінки балки рами 6 ґрунтообробного агрегату, а другим кінцем стійки 12 до корпусу підшипникового вузла 8 дискового робочого органу 9, для чого на кінці 13 першої прямої ділянки 1 та кінці 12 другої прямої ділянки 4 виконано щонайменше по два отвори для кріплення. Верхня дугоподібна пружинна частина 10 стійки розташована над рамою 6 ґрунтообробного агрегату, звернена за напрямком руху ґрунтообробного агрегату вперед, та площиною для кріплення встановлена на раму 6 ґрунтообробного агрегату. Нижня частина 11 стійки площиною для кріплення встановлена на підшипниковий вузол 8 дискового робочого органу 9. Стійку виготовляють шляхом гнуття ресорної смуги з заокругленими краями, виконаної з пружинної сталі з шириною 90 мм., та товщиною 14 мм. Переважно така стійка призначена для використання з дисковим робочим органом 9 діаметром 566 мм. Стійка дискового робочого органу ґрунтообробного агрегату працює наступним чином. Дисковий робочий орган 9 ґрунтообробного агрегату, обертаючись в підшипниковому вузлі 8 та заглиблюючись в ґрунт, сприймає навантаження та передає його через нижню частину 11 стійки на верхню дугоподібну пружинну частину 10 стійки, та, далі, до рами 6 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. Стійка за рахунок своїх пружних властивостей здійснює складний коливальний рух, що включає переміщення в напрямку, протилежному руху ґрунтообробного агрегату вперед, в вертикальному та горизонтальному напрямку (бічні коливання), чим забезпечує подрібнення ґрунту, зниження тягового опору ґрунтообробного агрегату, зменшення ударного навантаження на підшипниковий вузол 8 дискового робочого органу 9. При зустрічі ґрунтообробного агрегату з перешкодою, зокрема ділянками ґрунту зі змінним рельєфом (наприклад, яма, виступ) або твердим включенням в ґрунт (наприклад, камінням, ущільненим ґрунтом, щільними грудками), стійка за рахунок пружних властивостей запобігає пошкодженню дискового робочого органу 9 та гасить ударні навантаження на підшипниковий вузол 8 дискового робочого органу 9 та на раму 6 ґрунтообробного агрегату, забезпечуючи зміщення дискового робочого органу 9 назад, вверх, вниз або в сторону (вліво, вправо). Крім того коливання (вібрація) стійки дискового робочого органу 9 призводить до зниження залипання ґрунтом і забивання рослинними залишками дискового робочого органу 9, власне 3 UA 113162 U 5 стійки, та ґрунтообробного агрегату в цілому, сприяє його самоочищенню від них, та зменшенню навантаження на підшипниковий вузол 8 дискового робочого органу 9. Описане технічне рішення досліджене, змодельоване, випробуване та практично використане при виготовленні ґрунтообробних агрегатів для розпушування і подрібнення ґрунту, що містять дискові робочі органи, встановлені на пружинну стійку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 40 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, першою радіусною ділянкою, дотичною до першої прямої ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 80 % до 120 % від довжини першої прямої ділянки, другою радіусною ділянкою, дотичною до першої радіусної ділянки, закругленою у вигляді дуги кола з радіусом від 180 % до 220 % від радіуса першої радіусної ділянки, що утворюють її верхню дугоподібну пружинну частину та формують площину для встановлення на раму, та другою прямою ділянкою, дотичною до другої радіусної ділянки, що утворюють її нижню частину та формують площину для встановлення підшипникового вузла, перша радіусна ділянка та друга радіусна ділянка розташовані спереду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, кінець другої прямої ділянки розташований позаду першої прямої ділянки відносно напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, обидва кінці стійки мають відстань один від іншого в діапазоні 200-250 % від радіуса другої радіусної ділянки, кут нахилу між першою прямою ділянкою та другою прямою ділянкою знаходиться в діапазоні 50-70°, кінець другої прямої ділянки зміщений відносно першої прямої по нормалі до неї на відстань не більшу, ніж сума радіусів першої радіусної ділянки та другої радіусної ділянки. 2. Стійка за п. 1, яка відрізняється тим, що перша радіусна ділянка та друга радіусна ділянка мають рівні відстані від першої прямої ділянки до центру кола першої радіусної ділянки та другої радіусної ділянки. 3. Стійка за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що першу пряму ділянку та другу пряму ділянку виконано з можливістю кріплення, безпосередньо або через з'єднувальний елемент, першої прямої ділянки до рами ґрунтообробного агрегату та другої прямої ділянки до підшипникового вузла дискового робочого органу. 4. Стійка за п. 3, яка відрізняється тим, що на кінці першої прямої ділянки та кінці другої прямої ділянки виконано щонайменше по два отвори для кріплення. 5. Стійка за п. 3 або п. 4, яка відрізняється тим, що її закріплено до підшипникового вузла дискового робочого органу, розташованого з внутрішньої увігнутої сторони диска дискового робочого органу. 6. Стійка за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що її виконано у вигляді ресорної смуги з заокругленими краями, з пружного матеріалу, переважно з пружинної сталі. 7. Стійка за п. 6, яка відрізняється тим, що її виконано пружною в напрямку руху ґрунтообробного агрегату вперед, в вертикальному та горизонтальному напрямку, з можливістю забезпечити коливання дискового робочого органу. 4 UA 113162 U 5 UA 113162 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 6