RU2652819C2 - Disc tool for surface treatment of soil - Google Patents
Disc tool for surface treatment of soil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652819C2 RU2652819C2 RU2016116171A RU2016116171A RU2652819C2 RU 2652819 C2 RU2652819 C2 RU 2652819C2 RU 2016116171 A RU2016116171 A RU 2016116171A RU 2016116171 A RU2016116171 A RU 2016116171A RU 2652819 C2 RU2652819 C2 RU 2652819C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- batteries
- disks
- shaft
- axis
- angle
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title abstract description 15
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title abstract 2
- 238000003971 tillage Methods 0.000 claims description 7
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B23/00—Elements, tools, or details of harrows
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B21/00—Harrows with rotary non-driven tools
- A01B21/08—Harrows with rotary non-driven tools with disc-like tools
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B49/00—Combined machines
- A01B49/02—Combined machines with two or more soil-working tools of different kind
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к дисковым орудиям для рыхления и выравнивания верхнего слоя почвы, разрушения комков, почвенной корки и уничтожения сорняков. Оно может быть использовано в качестве как самостоятельного орудия, так и модуля комбинированных почвообрабатывающих агрегатов.The invention relates to agricultural machinery, in particular to disk tools for loosening and leveling the upper soil layer, the destruction of lumps, soil crust and the destruction of weeds. It can be used both as an independent tool and as a module of combined tillage units.
Известны почвообрабатывающие орудия, содержащие раму с опорными колесами, рыхлительные лапы, прутковые выравнивающие устройства и рабочие батареи, круглые плоские или плоскозубчатые диски которых наклонно закреплены на валу (а.с. СССР №586859, А01В 49/02, опубл. 05.01.1978, Бюл. №1; а.с. СССР №1501939, А01В 49/02, опубл. 23.08.1989, Бюл. №31 и патент РФ №2117419, А01В 7/00, А01В 21/08, опубл. 20.08.1998).Known tillage tools containing a frame with support wheels, loosening legs, rod leveling devices and working batteries, round flat or serrated discs of which are obliquely mounted on the shaft (AS USSR No. 586859, A01B 49/02, publ. 05.01.1978, Bull. No. 1; AS USSR No. 1501939, А01В 49/02, publ. 08/23/1989, Bull. №31 and RF patent №2117419, АВВ 7/00, А01В 21/08, publ. 08/20/1998) .
К недостаткам данных орудий относятся неравномерность глубины обработки, забивание междискового пространства почвой, износ шарниров рабочих секций и низкая эффективность работы из-за нестабильной динамики самих дисковых батарей.The disadvantages of these tools include uneven depth of processing, clogging of the interdisc space with soil, wear of the hinges of the working sections and low efficiency due to the unstable dynamics of the disk batteries themselves.
Известно также комбинированное почвообрабатывающее орудие, содержащее раму с опорными колесами, рыхлительные лапы, выравнивающее устройство, а также ротационную батарею с приводом, эллипсовидные рабочие диски которой жестко установлены на валу под произвольным углом (а.с. СССР №1662377, А01В 49/02, опубл. 15.07.1991, Бюл. №26).Also known is a combined tillage implement containing a frame with support wheels, loosening legs, a leveling device, and also a rotary battery with a drive, the ellipsoidal working disks of which are rigidly mounted on the shaft at an arbitrary angle (AS USSR No. 1662377, А01В 49/02, published on July 15, 1991, Bull. No. 26).
Однако закрепление эллипсовидных дисков с произвольными параметрами к оси под произвольным углом α=10…30° превращает их по сути в наклонные эллипсовидные диски, которые неравномерно обрабатывают почву и способствуют к появлению динамических нагрузок на механизм привода и подшипниковые опоры.However, fixing ellipsoidal disks with arbitrary parameters to the axis at an arbitrary angle α = 10 ... 30 ° turns them into essentially inclined ellipsoidal disks that unevenly process the soil and contribute to the appearance of dynamic loads on the drive mechanism and bearing bearings.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по своей сущности является дисковая борона (патент РФ на полезную модель №89920, МПК А01В 23/00, опубл. 27.12.2009). Она содержит раму и по меньшей мере две батареи с рабочими органами, выполненными в виде круглых плоских дисков, которые жестко закреплены на валу под определенным углом. Для синхронизации работы валы батарей кинематически соединены между собой при помощи цепной передачи.The closest technical solution to this invention in essence is a disk harrow (RF patent for utility model No. 89920, IPC АВВ 23/00, published on December 27, 2009). It contains a frame and at least two batteries with working bodies made in the form of round flat disks that are rigidly fixed to the shaft at a certain angle. To synchronize the operation, the battery shafts are kinematically connected to each other using a chain transmission.
Однако данное техническое решение, как и аналоги, имеет существенные недостатки, которые приводят к снижению эффективности работы дисковой бороны в целом. Дело в том, что в результате наклонного закрепления круглых плоских дисков на валу их профильные проекции, т.е. проекции на плоскость, перпендикулярную к оси вращения, получаются в виде эллипсов. По этой причине в процессе работы рама бороны вместе с дисками начинает совершать в вертикальной плоскости колебательное движение, т.е. начинает «прыгать». Чем больше угол наклона дисков, тем больше амплитуда вертикальных колебаний. Это, в свою очередь, нарушает не только процесс захода рабочих дисков в почву, но и ухудшает кинематику скользящего резания пласта. Кроме этого, при обработке влажных почв здесь наблюдается забивание батарей глыбами и растительными остатками.However, this technical solution, like analogues, has significant drawbacks that lead to a decrease in the efficiency of the disc harrow as a whole. The fact is that as a result of the inclined fastening of round flat disks on the shaft, their profile projections, i.e. projections onto a plane perpendicular to the axis of rotation are obtained in the form of ellipses. For this reason, during operation, the harrow frame, together with the discs, begins to oscillate in a vertical plane, i.e. starts to jump. The larger the angle of inclination of the discs, the greater the amplitude of vertical vibrations. This, in turn, violates not only the process of entry of working disks into the soil, but also worsens the kinematics of the sliding cutting of the formation. In addition, when processing wet soils, clogging of batteries with lumps and plant debris is observed here.
Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device.
Технический результат достигается тем, что рабочие органы батарей предлагаемого орудия выполнены эллипсовидными и жестко закреплены на валу, причем большие оси эллипсов при этом наклонены к оси вала под углом α=arcsin [D/(2а)], где D - диаметр эллипсовидного диска в профильной плоскости, 2а - большая ось эллипса. Для взаимного уравновешивания боковых усилий большие оси эллипсов смежных дисков повернуты одна относительно другой вокруг оси вала по часовой стрелке на угол β=180k/(n-1), где n - количество эллипсовидных дисков в батареи, k - нечетное количество периодов суммарного поворота дисков на 180 градусов. Помимо этого, для обеспечения самоочищения диски задней батареи конструктивно расположены между дисками передней батареи.The technical result is achieved by the fact that the working bodies of the batteries of the proposed tool are ellipsoid and rigidly fixed to the shaft, with the large axis of the ellipses being inclined to the axis of the shaft at an angle α = arcsin [D / (2a)], where D is the diameter of the ellipsoidal disk in the profile plane, 2a - the major axis of the ellipse. For mutual balancing of lateral forces, the large axes of the ellipses of the adjacent disks are rotated one relative to the other around the axis of the shaft clockwise by an angle β = 180k / (n-1), where n is the number of ellipsoidal disks in the batteries, k is the odd number of periods of the total rotation of the disks by 180 degrees. In addition, to ensure self-cleaning, the rear battery disks are structurally located between the front battery disks.
По совокупности признаков предлагаемое техническое решение соответствует критерию «новизна», поскольку рабочие органы батарей, в отличие от прототипа, выполнены эллипсовидными и установлены на валах под расчетным углом α. Одновременно диски закрепляются на валах с поворотом относительно друг друга по часовой стрелке также на расчетный угол β.By the totality of the features, the proposed technical solution meets the criterion of "novelty", since the working bodies of the batteries, unlike the prototype, are ellipsoidal and mounted on the shafts at a design angle α. At the same time, the discs are fixed on the shafts with a clockwise rotation also relative to each other by the calculated angle β.
Дисковое орудие соответствует критерию «изобретательский уровень», так как заявленное техническое решение не является очевидным, предложено впервые и в совокупности признаков обеспечивает решение актуальной технической задачи.The disk tool meets the criterion of "inventive step", since the claimed technical solution is not obvious, it was proposed for the first time and, in combination of features, provides a solution to the urgent technical problem.
На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого орудия в рабочем положении, выполненная в варианте самостоятельного почвообрабатывающего агрегата, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - вид А на фиг. 2, а на фиг. 4 показана схема закрепления эллипсовидных дисков на валу.In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed tool in the working position, made in the form of an independent tillage unit, in FIG. 2 is the same, top view, in FIG. 3 is a view A in FIG. 2, and in FIG. 4 shows a diagram of securing ellipsoidal disks on a shaft.
Предлагаемое орудие (фиг. 1 и 2) в варианте самостоятельного почвообрабатывающего агрегата состоит из рамы 1, навесного устройства 2. На раме 1 установлены на подшипниковых опорах 3 по меньшей мере две батареи, валы 4 и 5 которых для синхронизации их работы кинематически соединены между собой при помощи цепной передачи 6. На валах 4 и 5 батарей жестко установлены рабочие органы, выполненные в виде эллипсовидных дисков 7 строго под углом α=arcsin [D/(2а)]. Только в этом случае профильные проекции эллипсовидных дисков 7 получаются в виде окружностей с заданным диаметром D, т.е. обеспечивается постоянство расстояния режущей кромки дисков от оси вращения. Большие оси эллипсов 2а смежных дисков 7 (фиг. 3) повернуты одна относительно другой вокруг оси вала по часовой стрелке на угол β=180k/(n-1) (фиг. 4). Это позволяет взаимно уравновесить боковые усилия, возникающие при поступательном движении агрегата. Количество периодов k суммарного поворота дисков на 180 градусов должно быть нечетным и зависит от расстояния между дисками и рабочей ширины орудия, минимальное количество k=1. На раме 1 посредством шарнирного поводка 8 установлен прутковый ротор 9. Для регулирования глубины обработки почвы к раме 1 с боковых сторон приварены пластины 10 с отверстиями, положение шарнирного поводка 8 по отношению к раме 1 фиксируется пальцами 11.The proposed tool (Fig. 1 and 2) in the variant of an independent soil cultivating unit consists of a frame 1, an
Работает предлагаемое орудие следующим образом. При поступательном движении агрегата рабочие органы батарей, выполненные в виде эллипсовидных дисков 7, заглубляются в почву на заданную глубину. Благодаря силе трения скольжения рабочих поверхностей о почву они вращаются вокруг осей валов 4 и 5 и перемещаются в пространстве по сложной траектории. По поверхности поля они перемещаются по синусоидальной траектории. Эллипсовидные диски 7 благодаря конструктивной их особенности плавно меняют углы захода в почву в течение одного оборота и воздействуют на пласт своими боковыми поверхностями. В результате активизируется процесс крошения почвы и эффективно уничтожается сорная растительность. Поскольку диски задней батареи конструктивно заходят между дисками передней батареи, а работа батарей синхронизируется посредством цепной передачи 6, обеспечивается самоочистка междискового пространства от глыб и растительных остатков. Прутковый ротор 8, с одной стороны, ограничивает заглубление дисков 7, т.е. регулирует глубину обработки, а с другой стороны, выравнивает микрорельеф, дополнительно крошит почву и уплотняет разрыхленный верхний слой.The proposed tool works as follows. With the translational movement of the unit, the working bodies of the batteries, made in the form of
Технико-экономический эффект выражается в том, что постоянство расстояния режущей кромки дисков от оси вращения резко улучшает динамику движения агрегата, следовательно, технологическую его устойчивость. Движение орудия становится стабильным, т.е. без вертикальных колебаний. Диски заходят в почву без рывков, стабилизируется кинематика резания пласта и растительных остатков, обеспечивается равномерность глубины обработки почвы. В отличие от прототипа, здесь при проектировании можно назначать угол наклона дисков к оси вращения в широких пределах, не нарушая при этом постоянства расстояния режущей кромки от оси вращения. В совокупности все это приводит к повышению эффективности орудия.The technical and economic effect is expressed in the fact that the constancy of the distance of the cutting edge of the disks from the axis of rotation dramatically improves the dynamics of the movement of the unit, therefore, its technological stability. The movement of the gun becomes stable, i.e. without vertical vibrations. Disks enter the soil without jerking, stabilizing the kinematics of cutting the formation and crop residues, ensuring uniformity of the depth of tillage. In contrast to the prototype, here, when designing, you can assign the angle of inclination of the disks to the axis of rotation over a wide range, without violating the constancy of the distance of the cutting edge from the axis of rotation. Together, all this leads to an increase in the effectiveness of the gun.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116171A RU2652819C2 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Disc tool for surface treatment of soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116171A RU2652819C2 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Disc tool for surface treatment of soil |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016116171A RU2016116171A (en) | 2017-10-30 |
| RU2652819C2 true RU2652819C2 (en) | 2018-05-03 |
Family
ID=60264095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116171A RU2652819C2 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Disc tool for surface treatment of soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652819C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU203193U1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-03-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | WORKING BODY OF SURFACE SOIL TREATMENT |
| RU2834437C1 (en) * | 2024-07-15 | 2025-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | Combined tillage tool |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3229232A1 (en) * | 1982-08-05 | 1984-02-23 | Ernst 7326 Heiningen Weichel | Working appliance driven from a power take-off shaft for soil loosening, tilling and the mixing in of crop residues |
| FR2687535A1 (en) * | 1992-02-26 | 1993-08-27 | Sara 2000 | Combined agricultural implement for grubbing (clearing), breaking-up (loosening) the soil and direct sowing |
| RU2064744C1 (en) * | 1993-08-10 | 1996-08-10 | Шаукат Рахматуллович Галиуллин | Interrow erosion preventive cultivator |
| RU2197800C2 (en) * | 2000-11-21 | 2003-02-10 | Курский государственный технический университет | Combined ripper-separator |
| RU2209535C1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-10 | Иванов Олег Борисович | Rotary working tool |
| RU89920U1 (en) * | 2009-08-03 | 2009-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приморская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО "Приморская ГСХА") | DISC HARROW |
-
2016
- 2016-04-25 RU RU2016116171A patent/RU2652819C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3229232A1 (en) * | 1982-08-05 | 1984-02-23 | Ernst 7326 Heiningen Weichel | Working appliance driven from a power take-off shaft for soil loosening, tilling and the mixing in of crop residues |
| FR2687535A1 (en) * | 1992-02-26 | 1993-08-27 | Sara 2000 | Combined agricultural implement for grubbing (clearing), breaking-up (loosening) the soil and direct sowing |
| RU2064744C1 (en) * | 1993-08-10 | 1996-08-10 | Шаукат Рахматуллович Галиуллин | Interrow erosion preventive cultivator |
| RU2197800C2 (en) * | 2000-11-21 | 2003-02-10 | Курский государственный технический университет | Combined ripper-separator |
| RU2209535C1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-10 | Иванов Олег Борисович | Rotary working tool |
| RU89920U1 (en) * | 2009-08-03 | 2009-12-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приморская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО "Приморская ГСХА") | DISC HARROW |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU203193U1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-03-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | WORKING BODY OF SURFACE SOIL TREATMENT |
| RU2834437C1 (en) * | 2024-07-15 | 2025-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | Combined tillage tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016116171A (en) | 2017-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2606088C2 (en) | Berm forming blade, which does not create soil accumulation at strip soil treatment, for soil strip treatment agricultural tool | |
| RU2652819C2 (en) | Disc tool for surface treatment of soil | |
| RU2581680C1 (en) | Disk harrow | |
| RU2146860C1 (en) | Combined tillage tool | |
| RU2552364C1 (en) | Rotary cultivator | |
| RU2494589C1 (en) | Working element of tool for subsurface tillage | |
| CA2965094A1 (en) | Soil working unit and method | |
| RU2834437C1 (en) | Combined tillage tool | |
| RU2360391C1 (en) | Tillage working member | |
| RU2360388C1 (en) | Mounted deep ripper | |
| RU2694571C2 (en) | Suspended chisel universal deep digger | |
| RU142001U1 (en) | COMBINED SOIL PROCESSING UNIT | |
| RU215894U1 (en) | TILLING TOOL | |
| RU2697546C2 (en) | Spring equalizer of soil | |
| RU2062003C1 (en) | Soil tillage tool | |
| RU2622737C1 (en) | Combined unit for preparation of soils | |
| RU142923U1 (en) | MOUNTED DEEP RIPPER | |
| RU2661380C2 (en) | Disk cultivator | |
| RU2640424C1 (en) | Plow body | |
| RU2522320C1 (en) | Combined plough for smooth plowing | |
| RU206913U1 (en) | SOIL LEVELER | |
| RU2837124C1 (en) | Disc cultivator | |
| RU139386U1 (en) | SOIL PROCESSING UNIT | |
| RU2770696C1 (en) | Chisel for volumetric loosening of the soil | |
| RU2483506C1 (en) | Rotary tiller-weeder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180426 |