Почвообрабатывающая фреза
Иллюстрации
Реферат
ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ ФРЕЗА, содержащая установленный на вертикальной оси ротор с шарнирно закрепленными на нем ножами, обод с зластичной поверхностью v расположенный между ротором и ободом кулачок криволинейной формы, с которым с помощью рычага с роликом кинематически связаны ножи, отличающ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения энергоемкости и повышения производительности , часть профиля кулачка, расположенная в первой и частично во второй четверти окружности по ходу движения фрезы, описана радиусом, определяемьш по формуле г, а часть профиля кулачка, расположенная в третьей и четвертой четверти окружности, описана радиусом, определяемым по формуле г - Ej + cosCf (Л где R - радиус ротора фрезы; 6р - длина рычага ножа; с: CD и .f 2 углы между радиусом ротора Я и .осью рычага ножа, при этом обе части профиля плавно сопряжены между собой. ЭО , о
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
COB
РЕСПУВЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(Ф (21) 3562506/30-15 (22) 10.03.83 (46) 07.07.84 Бюл. Ь" 25 (72) Е.И.Трубилин и Ф.М.Канарев (71) Кубанский ордена Трудового
Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 631.316.44 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР
В 276563, кл. А 01 В 39/16, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР
У 852194, кл. А 01 В 33/06, 1980 (прототип). (54)(57) ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ ФРЕЗА, содержащая установленный на вертикальной оси ротор с шарнирно закрепленными на нем ножами, обод с эластичной поверхностью -и расположенный между ротором и ободом кулачок криволинейной формы, с которым с помощью рычага с роликом кинсматически связаны ножи, о т л и ч а ю1 (19) (11)
3(5g A 01 B 33/06, А 01 В 39/16 щ а я с я тем,. что, с целью упрощения конструкции, снижения энергоемкости и повышения производительности, часть профиля кулачка, расположенная в первой и частично во второй четверти окружности по ходу движения фрезы, описана радиусом, определяемым по формуле а часть профиля кулачка, расположенная в третьей и четвертой четверти окружности, описана радиусом, определяемым по формуле где R — радиус ротора фрезы; р — длина рычага ножа;
q, g g> — углы между радиусом ротора Й и осью рычага ножа, при этом обе части профиля плавно сопряжены между собой.
1101180
Изобретение относится к сельско- хозяйственному машиностроению, а именно к почвообрабатывающим орудиям для обработки приствольных полос в садах. 5
Известна почвообрабатывающая фреза с вертикальной осью вращения содержащая ротор с закрепленными на нем ножами (1) .
Такие фрезы оборудуются автоматическим отводным устройством для обхода штамба,дерева, использование которого ограничивает скорость передвижения агрегата и, следовательно, его гроизводительность.
Наиболее близким решением к изобретению по технической сущности яв-ляется почвообрабатывающая фреза, включающая установленный на вертикальной оси ротор с шарнирно закрепленными на нем ножами, обод с эластичной поверхностью и расположенный между ротором и ободом кулачок криволинейной формы, с которыми с помощью рычага с роликом кинематически .связаны ножи Ц .
Однако при обработке приствольных полос в.садах известная конструкция не может обойтись без автоматического отводного устройства и силового механизма, обеспечивающего обход фрезой ствола дерева и принудительное удержание ротора фрезы в приствольной зоне. Автоматическое устройство для отвода орудия от ствола дерева не обеспечивает четкого согласования скорости движения агрегата и скорости перемещения орудия, вследствие чего скорость перемещения
40 агрегата ограничивается. Кроме того, на привод золотника и гидроцилиндра, входящих в автоматическое отводное устройство, расходуется мощность трактора.
Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение энергоемкости и повышение производительности.
Указанная цель достигается тем, что часть профиля кулачка, расположенная в первой и частично во второй четверти окружности по ходу движения фрезы, описана радиусом, определяемым по формуле
Г =- -1 Г + К вЂ” -Р„R COSQ1
2 2 55 а часть профиля кулачка, расположенная в третьей и четвертой четверти окружности, описана радиу.— сом, определяемым по формуле г 2р К вЂ” PER созЯ
2 Я где R — радиус ротора фрезы; р — длина рычага ножа; (,и 2 — углы между радиусом ротора Ю и осью рычага ножа, при этом обе части профиля плавно сопряжены между собой.
На фиг. 1 показана предлагаемая фреза, общий вид, на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 — изменение угла 4 атаки крыла ножа при взаимодействии с почвой во время работы фрезы, на фиг. 4 схема для расчета профиля кулачка.
Почвообрабатывающая фреза включает раму 1, служащую для соединения ее с трактором. Вертикальная ось 2 в верхней своей части связана с коническим редуктором,3, а на нижнем ее конце укреплен ротор 4 с шарнирно закрепленными на нем ножами 5.
На оси 2 свободно установлен обод 6 с эластичной поверхностью, служащий для защиты штамба от повреждений дерева. Между ободом 6 и ротором 4 неподвижно установлен кулачок 7, торцовая поверхность которого имеет профиль, изображенный на фиг. 3
Ножи 5 выполнены Г-образными и в верхней своей части на концах имеют рычаги 8, на которых закреплены ролики 9, взаимодействующие с кулачком 7..
Профиль кулачка, обеспечивающий заданную закономерность изменения угла атаки крыпа ножа ф. можно рассчитать аналитическим путем.
На фиг. 4 показано расположение крыпа ножа 5 для определения радиуса Г1 кулачка в первой и частично во второй четверти окружности (по отношению к направлению движения агрегата 1„ )-зона АВС и радиуса Г2 кулачка в третьей и четвертой четверти окружности — зона DEA. Причем в зоне АВС угол ОС должен иметь значения близкие к 9С, а в зоне
ЕА - близкие к О. о
В результате расчетов имеем: (1) (2)
Г =
1 г2 где R — радиус ротора 4;
f p- длина рычага 8;
11 01180
Q иЦ) — угол между радиусом ротора
R и осью рычага ножа.
Углы 1 H 0L g вычисляются Но формулам (3) 5 (4) Ч 2 >
Ъ 2 где(2t — угол поворота ротора; (— конструктивный угол, задаю1цийся в начале расчета;
Ж вЂ” угол между положительным направлением оси OY и вектором абсолютной скорости V который определяется по формуле
- h 5i Yl (d t (6)
9, 0 Ч =агсооб
20 где 3 — кинематический параметр, характеризующий отношение окружной скорости ротора к поступательной скорости тракт ора .
Подставляя результаты вычислений по формулам (6), (4) и (3) в уравнения (1) и (2) и изменяя угол ut поворота ротора через равныс промежутки в интервале от 0 до 2 получим величины радиуса-вектора Г, по которым строится заданный профиль торцовой поверхности кулачка 7 как в зоне АВС, так и в зоне 3ЕА ротора.
Причем место перехода от зоны АВС 35 в зону 3ЕА сопрягается плавной кривой (фиг. 3) .
Почвообрабатывающая фреза работает следующим образом.
Крутящий момент передается к ротс-40 ру 4 через редуктор 3. Реакция R почвы, действуя Фа Г-образные ножи:5 (фиг. 5), вводит все устройство в приствольную полосу и одновременно прижимает ролики 9 к кулачку 7. Так 45 как последний имеет криволинейную-.. торцовую поверхность, то ролики 9, копируя эту поверхность, изменяют у угол атаки крыльев ножей 05 так, что она имеет наибольшее значение в .зо- 50 не АВС, где почва еще не разрыхлена и большее сопротивление, чем в зоне.DEA, где формируется момент, отклоняющий ротор 4 в другую сторону.
За счет этого увеличивается суммар- 55 ная реакция почвы,.вводящая и удерживающая ротор в приствольной полосе сада (деревьев) для последующей ее обработки. При встрече со стволом дерева обод 6 копирует его, отводя ротор 4, а после прохода ствола реакция почвы вновь возвращает ротор в приствольную полосу и надежно удерживает его в ней.
Величина результирующей Rc реакции почвы на ножи ротора, регулируется путем изменения фиксированного положения кулачка 7 относительно рамы ротора . При повороте кулачка 7 по часовой или против часовой стрелки относительно исходного положения (фиг. 3) суммарная реакция Rc почвы на ножи ротора, удерживающая ротор в приствольной полосе, уменьшается.
Из-эа отсутствия в предложенной фрезе сложных автоматических устройств для ввода и вывода ротора фрезы из приствольной полосы сада используется реакция почвы на ножи. ротора для его ввода в приствольную зону деревьев и удержания его там с целью последующей обработки почвы и увеличивается скорость движения агрегата за счет того, что движение фрезы в ряду деревьев будет не возвратно-поступательное, не обеспечивающее четкого согласования скорости движения агрегата и ввода и вывода из ряда ротора фрезы, а маятниковое, причем фреза скопирует приствольную зону у штамба дерева, вследствие чего необработанная эона будет минимальна.
У предлагаемого агрегата повышается надежность по сравнению с известными машинами за счет того, что на фрезу не устанавливают автоматическое отводное устройство для обхода штамба дерева, которое требует постоянного технического ухода эа собой и часто выходит иэ строя. Из-за отстуствия автоматического отводного устройства уменьшаются расходы мощности, необходимые для привода золотника и гидроцилиндра.
Использование предложенной фрезы
1 позволяет также уменьшить тяговое сопротивление агрегата, так как возвратно-поступательное движение ротора фрезы заменено на маятниковое, которое вызывает меньшую боковую реакцию почвы, разворачивающую трактор .
1101180
Фиг: 7
Составитель Л.Киселева
Редактор А.Козориз Техред М. Гергель Хорректор1 1.МакаРенко
Заказ 4689/1 Тираж 722 Подписное
r ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП - Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4