Робочий орган грунтообробної машини

Рабочий орган почвообрабатывающей машины, имеющий принудительный привод DO вращение вокруг вертикальной оси и содержащий ножедержатель и нож в виде направленной сверху вниз пластины с передней режущей кромкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что режущая кромка ножа направлено по имеющей постоянный угол подъема линии, расположенной на цилиндрической поверхности, при этом нижний конец указанной режущей кромки смещен ьперед относительно ее верхнего конца по направлению вращения рабочего органа, а задний угол резания ножа имеет величину, большую 15°, но меньшую 45°. ской поверхности, при этом нижний конец указанной режущей кромки смещен вперед относительно ее верхнего конца по направлению вращения рабочего органа, а задний угол резания ножа имеет величину большую 15°, но меньшую 45°. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что конструктивно предлагаемое техническое решение ново: режущая кромка ножа направлена по имеющей постоянный угол подъема винтовой линии, расположенной по цилиндрической поверхности, при этом нижний конец указанной режущей кромки смещен вперед относительно ее верхнего конца по направлению вращения рабочего органа, а задний угол резания ножа имеет величину большую 15°, но меньшую 45°. Это новое отличие является существенным, так как оно способствует уменьшению усилий резания пэчвы, С > чэ о 12914 чего невозможно достигнуть в рабочего его нолита; Н - высота (по вертикали) режущей аналогов. кромки ножа. Нож 7 выполнен таким обраПоиск аналогов устройств, у которых , зом, что ее режущая кромка направлена по имеющей постоянный угол подъема винтовертикальные ножи изготовлены передним нижним концом вперед по ходу движения 5 вой линии, расположенной на цилиндрической поверхности, при этом, нижний конец по цилиндрической поверхности, их не выявил. Таким образом, заявляемое техничеуказанной режущей кромки смещен вперед относительно ее верхнего конца по направское решение соответствует критерию лению вращения рабочего органа, а задний "новизна" и вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные от- 10 угол резания ножа имеет величину большую личия" является достоверным. 15°, но меньшую 45°. Изобретение поясняется чертежами, Работа предложенного ножа на почвообрабатывающей машине схематически где на фиг.1 представлен общий вид почвопредставлена на фиг.7 и 8 и происходит обрабатывающей машины; на фиг.2-5 - рабочий орган почвообрабатывающей 15 следующим образом. В исходном положении (фиг.7) режущая кромка ножа занимает машины: на фиг.6 - схема рабочего органа в положение I—!в (а). В плоскости, параллельаксонометрической проекции; на фиг.7 ной направлению поступательного движесхема режущей кромки ножа почообрэбатыния (перпендикулярной поверхности поля) И вающей машины; на фиг.8 - схема к определению зон затирания наружной кромкой 20 проходящей через ось вращения рабочего ножа о необработанный монолит пласта пооргана - О (в дальнейшем именуемой вертичвы; на фиг.9 - схема к определению максикальной плоскостью), режущая кромка ножа мального угла между абсолютной и находится только своей нижней точкой окружной скоростями вертикального ножа Г'(с). В дальнейшем при повороте режущей при отрезания пласта от монолита почвы. кромки ножа на угол -д , где а - угол раствора Почвообрабатывающая машина (фиг.1) ножа, угол в плане (вид сверху) между содержит навесние устройство 1, верхний редуктор 2, основной редуктор 3, посредст- радиусами, проведенными через ось вращения 1 вом которого через блок горизонтально ус- О - верхнюю (1) и нижнюю (Ir ) точки 30 тановленных о нем шестерен 4, приводятся режущей кромки ножа (рис.66), она смещается во вращение приводные валы 5. На валах 5 в направлении поступательного движения V и посажены горизонтально расположенные занимает положение: 2'-2"г*2 - то есть ножедержатели б, на концах которых уста- смещается в направлении поступательновлены вертикальные ножи 7. ного движения на расстояние И- ^-, Агрегатирование почвообрабатываю- _ щей машины с трактором происходит при общее смещение в направлении поступапомощи навесного устройства 1. Мощность тельного движения верхней точки отрезаемой трактора через вал отбора мощности (ВОМ) стружки почвы по отношению к нижней и передастся на верхний редуктор 2 машины занимает положение 2'-2в"-2, при кото-40 посредством карданной передачи (фиг.1). ром режущая кромка ножа проходит через Далее через коническую пару верхнего ре- указанную вертикальную плоскость в точке Н дуктора 2 вращение передается на блок горизонтально установленных и находящихся 2в" на высоте hi= -7- от нижней точки режущей в постоянном зацеплении шестерен 4 ос- кромки ножа. Точкой пересечения вер-45 новного редуктора 3. Каждая из указанных тикальной плоскости режущей кромки ножа шестерен 4 приводит во вращательное дви- будет т. 2" (порядок определения этой точки жение вертикальные приводные валы 5, на указан на рисунке тонкими линиями со концах которых горизонтально установлены стрелками, которые выходят из точек 2в" и ножедержатели G. На концах ножедержате2г'1). 50 При дальнейшем повороте лей б установлены вертикальные ножи 7. режущей Вращение рабочего органа (ножедержатель кромки ножа поэтапно на угол -д'2; -д'З и б и ножа 7) на почвообрабатывающей машине (фиг.2,3,4,5,6) происходит вокруг верти2**4= аона, аналогично выше изложенному, кальной оси О-О. Обозначения на рисунках приняты следующие: V - поступательная 55 будет смещаться в направлении поступательного движения на расстояние 2\i, 3h и скорость машины; со-угловая скорость вра4h=L(c), а режущая кромка ножа будет прощения рабочего органа; у - угол подъема ходить через указанную плоскость в точках образующей режущей кромки ножа; /? Зв", 4в" и 5Е на высоте 2h, 3h и 4п*=Н(а). угол (тупой) отрезания стружки почвы от моТочками пересечения интересующей нас 12914 плоскости (с) режущей кромкой ножа будут точки 3", 4" и 5 (с аналогичным выше указанным построением). Соединяя между собой точки (1"-2"~ 3"-4"-5) прохождения режущей кромки ножа через монолит пласта определяем траекторию движения (прямая наклонная линия) рассматриваемой режущей кромки ножа в интересующей нас вертикальной плоскости. Пласт при этом определяется по указанной наклонной пинии 1"-5 (с), т.е. он не вырезается, не выдалбливается из монолита (как у прототипа), что является энергоемким процессом, а отрезается при плавном вхождении ножа в монолит и наклонном отрезании стружки (с тупым углом Р~ углом между горизонтальной линией дна обработанного пласта и линией отрезания пласта от монолита). При таком отрезании пласта от монолита усилие резания, как известно, уменьшается на 20-25% (например, А.С.Буряков и др. Щелевание почвы наклонными стойками. - "Земледелие", 1987, № 2, с.32-35). При движении ножа в почве имеет значение и правильное расположение затылочной (наружной)кграни ножа. Из рис.8 видно, что при расположении ножа перпендикулярно радиусу вращения (на рисунке контуры ножа представлены штриховыми линиями) и при его движении по сложной траектории, образованной от одновременного поступательного движения и вращательного, происходит затирание(вминание) затылочной грани ножа в необработанный пласт. Это, естественно, резко увеличивает энергоемкость процесса обработки почвы. Для того, чтобы этого не происходило, необходимо повернуть затылочную грань ножа относительно перпендикуляра к радиусу вращения до центра на некоторый угол ip. Как видно из рис.9, угол