RU238983U1

RU238983U1 - CULTIVATOR SECTION

Info

Publication number: RU238983U1
Application number: RU2025125002U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Кузнецов; Валерий Александрович Безик; Наталья Алексеевна Лаптева
Filing date: 2025-09-11
Publication date: 2025-11-19

Abstract

Полезная модель относится к сельскому хозяйству. Секция культиватора содержит грядиль и кронштейн. С кронштейном шарнирно соединен держатель с рабочим органом. На горизонтальной оси шарнирного соединения рабочего органа с грядилем расположены регулируемые пружины, выполненные в виде предварительно напряженных пружин кручения. Ось шарнирного соединения расположена на виде сверху на расстоянии 20 мм впереди носка рабочего органа по направлению движения культиватора. Обеспечивается повышение технической надёжности при снижении тягового сопротивления. 2 ил.This utility model relates to agriculture. The cultivator section comprises a beam and a bracket. A holder with a working element is pivotally connected to the bracket. Adjustable springs, designed as prestressed torsion springs, are located on the horizontal axis of the pivot connection between the working element and the beam. The pivot axis is located, in a top view, 20 mm in front of the tip of the working element in the direction of the cultivator's travel. This ensures increased technical reliability while reducing draft resistance. 2 figs.

Description

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к культиваторам, и может использоваться для поверхностной обработки почвы.The utility model relates to agricultural engineering, in particular to cultivators, and can be used for surface tillage.

Известна секция культиватора гребнеобразователя [Авторское свидетельство RU патент №2376739, МПК кл. А01В 35/12, А01В 35/24, 2009], которая содержит грядиль, шарнирно закрепленный на нем кронштейн с рабочим органом и регулируемую пружину.A cultivator section of a ridge former is known [RU Patent No. 2376739, IPC class A01B 35/12, A01B 35/24, 2009], which contains a beam, a bracket with a working element hingedly attached to it, and an adjustable spring.

Технический недостаток известной секции: сложность и слишком низкая эксплуатационная надежность. Это объясняется тем, что конец упругого грядиля, шарнирно соединенный с рабочим органом, при встрече его с препятствием опускается вниз, что приводит к большему заглублению рабочего органа и, как следствие, неизбежному увеличению ударных нагрузок, к поломкам рабочего органа и механизмов культиватора. Кроме того, предохранительное устройство при таком конструктивном решении, с пружиной сжатия без направляющей, не может обеспечить срабатывание его при перегрузках.The technical drawback of the known section is its complexity and low operational reliability. This is explained by the fact that the end of the elastic beam, pivotally connected to the working element, drops downward when it encounters an obstacle, leading to greater penetration of the working element and, consequently, an inevitable increase in impact loads, leading to damage to the working element and the cultivator mechanisms. Furthermore, the safety device, with its compression spring without a guide, is unable to ensure its activation in the event of overload.

Наиболее близким аналогом к заявляемому, принятым в качестве прототипа, является секция культиватора [Авторское свидетельство RU патент №227786, МПК кл. А01В 35/22, А01В 61/04, 2024], содержащая грядиль, кронштейн, шарнирно соединенный с ним держатель с рабочим органом и регулируемые пружины, выполненные в виде предварительно напряженных пружин кручения, расположенных на горизонтальной оси шарнирного соединения рабочего органа с грядилем.The closest analogue to the claimed one, adopted as a prototype, is the cultivator section [Author's Certificate RU patent No. 227786, IPC class A01B 35/22, A01B 61/04, 2024], containing a beam, a bracket, a holder pivotally connected to it with a working element and adjustable springs made in the form of pre-stressed torsion springs located on the horizontal axis of the hinged connection of the working element with the beam.

Недостатком прототипа является низкая техническая надёжность. Расположение оси шарнирного соединения на виде сверху позади носка рабочего органа относительно направления движения культиватора, фиг. 1 прототипа, приводит к возникновению составляющей силы давления на рабочий орган вниз и его дополнительному заглублению. При этом возникает вероятность поломки.A disadvantage of the prototype is its low technical reliability. The position of the hinge axis, in the top view, behind the tip of the working element relative to the direction of the cultivator's movement (Fig. 1 of the prototype), results in a downward force component on the working element, forcing it deeper into the ground. This increases the risk of failure.

Техническим результатом полезной модели является повышение технической надёжности при снижении тягового сопротивления. The technical result of the utility model is an increase in technical reliability while reducing traction resistance.

Технический результат достигается тем, что ось шарнирного соединения расположена на виде сверху на расстоянии 20 мм впереди носка рабочего органа по направлению движения культиватора.The technical result is achieved by the fact that the axis of the hinge joint is located in the top view at a distance of 20 mm in front of the tip of the working element in the direction of movement of the cultivator.

Указанный существенный признак обеспечивает появление у заявляемой секции культиватора новых свойств, отличных от прототипа.The specified essential feature ensures the emergence of new properties in the claimed cultivator section, different from the prototype.

Таким образом, заявленные признаки полезной модели соответствуют критерию «новизна».Thus, the claimed features of the utility model meet the criterion of “novelty”.

На фиг. 1 схематично изображена секция культиватора, главный вид, на фиг. 2 - то же, вид сверху.Fig. 1 schematically shows a cultivator section, main view, Fig. 2 - the same, top view.

Секция культиватора, содержащая грядиль 1, фиг. 1, кронштейн 2, шарнирно соединенный с ним держатель 3 с рабочим органом 4 и регулируемые пружины 5, фиг. 2, выполненные в виде предварительно напряженных пружин кручения, расположенных на горизонтальной оси 6 шарнирного соединения рабочего органа с грядилем, причём ось 6 шарнирного соединения расположена на виде сверху на расстоянии 20 мм впереди носка рабочего органа 4 по направлению движения культиватора.A cultivator section comprising a beam 1, Fig. 1, a bracket 2, a holder 3 pivotally connected to it with a working element 4 and adjustable springs 5, Fig. 2, made in the form of pre-stressed torsion springs located on a horizontal axis 6 of the hinge connection of the working element with the beam, wherein the axis 6 of the hinge connection is located in the top view at a distance of 20 mm in front of the nose of the working element 4 in the direction of movement of the cultivator.

Принцип работы заявляемой секции культиватора заключается в следующем.The operating principle of the claimed cultivator section is as follows.

При обработке почвы в штатном режиме рабочий орган 4 усилием пружин кручения 5 и 7 удерживается в рабочем положении. При перегрузках, имеющих место в случае встречи рабочего органа 4 с препятствием (камень, твердые растительные остатки и др.), возникает момент сопротивления больше, чем момент при рабочем режиме обработки почвы. При этом рабочий орган 4, преодолевая штатное усилие пружин 5 и 7, отклоняется назад. После преодоления препятствий рабочий орган 4 усилием пружин кручения 5 и 7 возвращается в исходное положение.During normal tillage, working element 4 is held in its working position by the force of torsion springs 5 and 7. When overloaded, such as when working element 4 encounters an obstacle (rock, hard plant debris, etc.), a moment of resistance greater than the moment during normal tillage occurs. In this case, working element 4, overcoming the normal force of springs 5 and 7, tilts back. After overcoming the obstacle, working element 4 returns to its original position by the force of torsion springs 5 and 7.

В рабочем режиме пружины 5 и 7 обеспечивают также автоколебания рабочего органа 4, что снижает тяговое сопротивление.In the operating mode, springs 5 and 7 also provide self-oscillations of the working element 4, which reduces traction resistance.

Между существенным отличительным признаком заявленной полезной модели и её техническим результатом имеется следующая причинно-следственная связь. There is the following cause-and-effect relationship between the essential distinctive feature of the claimed utility model and its technical result.

При встрече с препятствием и его обходе сверху, а также при автоколебаниях, носок 8 рабочего органа совершает относительное движение относительно оси 6 шарнирного соединения 9 по дуге окружности радиуса R, фиг. 1. В любой точке дуги окружности направление относительного движения носка 8 рабочего органа совпадает с вектором окружной скорости V, направленным по касательной к изображённой на фиг. 1 окружности. When encountering an obstacle and going around it from above, as well as during self-oscillations, the nose 8 of the working element performs a relative movement relative to the axis 6 of the hinge joint 9 along an arc of a circle of radius R, Fig. 1. At any point of the arc of a circle, the direction of the relative movement of the nose 8 of the working element coincides with the peripheral velocity vector V, directed along the tangent to the circle shown in Fig. 1.

Точка С на окружности, совмещающаяся на виде сверху с осью вращения шарнира 9, является примечательной. При расположении носка 8 рабочего органа в данной точке вектор V окружной скорости, а значит и направления относительного движения носка 8 рабочего органа, направлен горизонтально и не образует вертикальной составляющей. При этом при встрече с препятствием рабочий орган будет отклоняться назад без дополнительного заглубления и возникновения силовой перегрузки, вызывающей вероятность поломки. В данном случае также не возникает увеличение силы трения тыльной поверхности рабочего органа о дно борозды, приводящей к увеличению тягового сопротивления. Point C on the circumference, which coincides with the axis of rotation of hinge 9 in the top view, is noteworthy. When tip 8 of the working tool is positioned at this point, the peripheral velocity vector V, and therefore the direction of relative movement of tip 8 of the working tool, is directed horizontally and does not form a vertical component. Thus, upon encountering an obstacle, the working tool will deflect backward without additional penetration and without the occurrence of a force overload that could lead to breakage. In this case, there is also no increase in friction between the rear surface of the working tool and the bottom of the furrow, which would lead to increased traction resistance.

При положении шарнирного соединения 9 на виде сверху на любом расстоянии позади носка 8 рабочего органа относительно направления движения, последний будет находиться в момент встречи с препятствием в точке третьего квадранта окружности, например, в точке А, фиг. 1. В любой точке третьего квадранта окружности при встрече носка 8 рабочего органа с препятствием вектор V окружной скорости и направления его относительного движения будет иметь направленную вниз вертикальную составляющую V_B, фиг. 1. При этом будет происходить дополнительное заглубление рабочего органа и возникать силовая перегрузка, вызывающая вероятность поломки. Увеличится также сила трения тыльной поверхности рабочего органа о дно борозды, приводящая к увеличению тягового сопротивления. Следовательно, шарнирное соединение 9 нельзя размещать позади носка рабочего органа относительно направления движения культиватора.When the articulated joint 9 is positioned, in the top view, at any distance behind the nose 8 of the working element relative to the direction of movement, the latter will be located at the moment of impact with an obstacle at a point in the third quadrant of the circle, for example, at point A, Fig. 1. At any point in the third quadrant of the circle, when the nose 8 of the working element impacts an obstacle, the vector V of the peripheral velocity and the direction of its relative movement will have a downward-directed vertical component V _B, Fig. 1. This will result in additional deepening of the working element and a force overload, which may lead to breakage. The friction force of the rear surface of the working element against the bottom of the furrow will also increase, leading to an increase in traction resistance. Consequently, the articulated joint 9 cannot be positioned behind the nose of the working element relative to the direction of movement of the cultivator.

Размещать шарнирное соединение 9 над носком рабочего органа на одной вертикальной прямой, в точке С на фиг. 1, также нельзя, такое положение является неустойчивым. При движении культиватора по неровностям рельефа поля возникают его продольные колебания и точка встречи носка 8 рабочего органа с препятствием может находиться на окружности, фиг. 1, в третьем квадранте с выше описанными негативными последствиями. Placing the articulated joint 9 above the tip of the working tool on a single vertical line, at point C in Fig. 1, is also prohibited; this position is unstable. When the cultivator moves over uneven terrain, longitudinal vibrations occur, and the point where the tip 8 of the working tool meets the obstacle may be on the circle (Fig. 1), in the third quadrant, with the negative consequences described above.

Единственно рациональным решением является размещение шарнирного соединения 9 на виде сверху впереди носка рабочего органа относительно направления движения культиватора на 20 мм, фиг. 1. При таком расположении точка встречи носка 8 рабочего органа с препятствием, даже при движении культиватора по неровностям рельефа полей будет находиться в точке второго квадранта окружности относительного движения, например, в точке Д, фиг. 1. В каждой точке второго квадранта вектор V окружной скорости и направления относительного движения носка рабочего органа будет иметь направленную вверх вертикальную составляющую V_B, фиг. 1. При этом не будет происходить дополнительное заглубление рабочего органа и не возникнет силовая перегрузка, вызывающая вероятность поломки. Не увеличится также сила трения тыльной поверхности рабочего органа о дно борозды, при отклонении рабочего органа при встрече с препятствием и при совершении автоколебаний, приводящая к увеличению тягового сопротивления.The only rational solution is to place the hinge joint 9, in the top view, 20 mm in front of the nose of the working element relative to the direction of movement of the cultivator, Fig. 1. With this arrangement, the point of meeting the nose 8 of the working element with an obstacle, even when the cultivator moves over uneven field terrain, will be at a point in the second quadrant of the circle of relative movement, for example, at point D, Fig. 1. At each point in the second quadrant, the vector V of the circumferential speed and direction of the relative movement of the nose of the working element will have an upward vertical component V _B, Fig. 1. In this case, no additional deepening of the working element will occur and no force overload will arise, causing the possibility of breakage. The friction force of the rear surface of the working element against the bottom of the furrow will also not increase when the working element deflects upon encountering an obstacle and when self-oscillations occur, leading to an increase in traction resistance.

Таким образом, достигается заявленный технический результат.Thus, the stated technical result is achieved.

Источники информации:Sources of information:

1 Авторское свидетельство RU патент №2376739, МПК кл. А01В 35/12, А01В 35/24, 2009.1 Author's certificate RU patent No. 2376739, IPC class A01B 35/12, A01B 35/24, 2009.

2. Авторское свидетельство RU патент №227786, МПК кл. А01В 35/22, А01В 61/04, 2024.2. Author's certificate RU patent No. 227786, IPC class A01B 35/22, A01B 61/04, 2024.

Claims

A cultivator section comprising a beam, a bracket, a holder pivotally connected thereto with a working element, and adjustable springs made in the form of pre-stressed torsion springs located on the horizontal axis of the hinged connection of the working element with the beam, characterized in that the axis of the hinged connection is located, in a top view, at a distance of 20 mm in front of the nose of the working element in the direction of movement of the cultivator.