RU2122776C1

RU2122776C1 - Tillage roller

Info

Publication number: RU2122776C1
Application number: RU97111943A
Authority: RU
Inventors: Э.А. Эстерлейн; Г.М. Меньшиков; В.Д. Нимаев
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1998-12-10

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, postplowing soil compacting equipment. SUBSTANCE: tillage tool has rollers with convex surface, which is curved so that chord drawing together ends of arc of this surface is inclined at an angle of 10-35 deg to axis of rotation of rollers. Such construction reduces sliding force of soil over rim and, as a result, adherence of soil to roller surface. EFFECT: increased efficiency by reduced soil adhesiveness. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам, предназначенным для уплотнения почвы на заданной глубине с одновременным выравниванием поверхности поля и вычесыванием сорняков. The invention relates to agricultural machinery, in particular to tillage working bodies intended for compaction of the soil at a given depth while leveling the field surface and combing the weeds.

Известен почвообрабатывающий каток (Исследование рабочих органов дисковых катков для уплотнения почвы в условиях Западной Сибири. Дисс. на соиск. к.т.н. - Омск, 1973, с. 28), состоящий из набора кольцевидных каточков, обод которых в сечении имеет форму круга. Known tillage roller (Study of the working bodies of disk rollers for soil compaction in Western Siberia. Diss. For the candidate of technical sciences - Omsk, 1973, p. 28), consisting of a set of ring-shaped rollers, the rim of which in cross section has the form circle.

Недостатком данного устройства является то, что при работе такого каточка под углом атаки (углом разворота каточка относительно направления движения агрегата) работает не вся наружная поверхность кольца, а приблизительно 2/3 ее части, а значит, неоправдан расход металла на производство каточков, кроме того, большая выпуклость наружной поверхности приводит к налипанию почвы на наружной поверхности и при наличии растительных остатков происходит забивание межкаткового пространства. На практике на таких орудиях устанавливают дополнительные устройства в виде чистиков (например, на лущильниках ЛДГ-15, бороне дисковой БДТ-7 и т.п.), что также приводит к увеличению металлоемкости конструкции. The disadvantage of this device is that when such a coil is operated at an angle of attack (the angle of rotation of the coil relative to the direction of movement of the unit), not the entire outer surface of the ring, but approximately 2/3 of its part, works, which means that the metal consumption for the production of coils is not justified, in addition , a large convexity of the outer surface leads to adhesion of the soil to the outer surface and, in the presence of plant debris, clogging of the cage space occurs. In practice, additional devices in the form of scrapers are installed on such tools (for example, on LDH-15 cultivators, disk harrow BDT-7, etc.), which also leads to an increase in the metal consumption of the structure.

Известен также почвообрабатывающий каток (А.С. СССР 1496650, кл. A 01 B 29/04, публ. 1989), являющийся прототипом заявляемого технического решения. Каток-прототип состоит из набора кольцевидных каточков, соединенных с осью посредством спиц, причем кольцо имеет форму усеченного конуса, где угол внутренней конической поверхности больше или равен углу наружной конической поверхности. Also known is a tillage roller (AS USSR 1496650, class A 01 B 29/04, publ. 1989), which is a prototype of the claimed technical solution. The prototype roller consists of a set of ring-shaped rollers connected to the axis by means of spokes, the ring having the shape of a truncated cone, where the angle of the inner conical surface is greater than or equal to the angle of the outer conical surface.

Каток-прототип позволяет не только уплотнить почву на определенной глубине, создавая верхний мульчирующий слой, но и вычесывать сорняки. Недостатком данного технического решения является то, что при работе катка под углом атаки на наружной конусной поверхности происходит налипание почвы в виде овала. Как показали результаты хозяйственных испытаний, эти налипания при влажности почвы более 20% и наличии растительных остатков приводят к забиванию межкаткового пространства. Кроме того, при обработке твердых каменистых почв происходит деформация обода катков из-за их недостаточной жесткости. Поэтому приходится увеличивать физическое сечение обода или же увеличивать количество спец, что в свою очередь приводит к увеличению металлоемкости катка. К тому же увеличение количества спиц способствует забиванию почвой и растительными остатками из-за уменьшения скважности (внутрикаткового пространства). The prototype skating rink allows not only compacting the soil at a certain depth, creating the upper mulching layer, but also combing the weeds. The disadvantage of this technical solution is that when the roller is operating at an angle of attack on the outer conical surface, the soil sticks in the form of an oval. As shown by the results of economic tests, these adhesions with a soil moisture of more than 20% and the presence of plant debris lead to clogging of the cage space. In addition, when processing hard rocky soils, the rim of the rollers is deformed due to their insufficient rigidity. Therefore, it is necessary to increase the physical cross section of the rim or to increase the number of specs, which in turn leads to an increase in the metal consumption of the rink. In addition, an increase in the number of knitting needles contributes to clogging with soil and plant debris due to a decrease in the duty cycle (intracate space).

Задача заявляемого технического решения - исключение налипания почвы на поверхность каточков в процессе обработки почвы без установки дополнительных устройств (чистиков) для их очистки. Технический результат - уменьшение усилия скольжения почвы по ободу за счет изменения конфигурации поперечного сечения кольца с сохранением всех положительных качеств конусных катков - возможности уплотнения почвы на определенной глубине, создание мульчирующего слоя, выравнивание почвы и вычесывание сорняков. Исключение налипания почвы позволяет избежать дополнительных энергетических потер, возникающих вследствие увеличения сопротивления скольжения в боковом направлении (при налипании происходит трение между поверхностями земля-земля, что увеличивает сопротивление по сравнению с нормальным режимом, где трение между поверхностями земля-металл). Изменение конфигурации поперечного сечения кольца позволит достигать необходимой жесткости конструкции при меньшем количестве спиц и устранит налипания почвы. Это в свою очередь позволит проводить качественную обработку почвы - уплотнение на необходимой глубине, выравнивание почвы и вычесывание сорняков - без забивания межкольцевого пространства почвой и растительными остатками. The objective of the proposed technical solution is the elimination of soil sticking to the surface of the rolls during soil treatment without installing additional devices (cleaners) for cleaning them. The technical result is a decrease in the effort of sliding the soil along the rim by changing the configuration of the cross section of the ring while maintaining all the positive qualities of the cone rollers - the ability to compact the soil at a certain depth, creating a mulching layer, leveling the soil and combing the weeds. The exclusion of soil sticking avoids additional energy losses resulting from an increase in lateral sliding resistance (when sticking, friction occurs between the ground-to-ground surfaces, which increases resistance compared to the normal mode, where the friction is between ground-metal surfaces). Changing the configuration of the cross section of the ring will allow you to achieve the necessary structural rigidity with fewer spokes and eliminate soil sticking. This, in turn, will allow for high-quality tillage - compaction at the required depth, soil leveling and combing of weeds - without clogging the annulus with soil and plant debris.

Задача решается за счет того, что в почвообрабатывающем катке для уплотнения почвы и вычесывания сорняков, включающем расположенную под углом атаки ось и кольцевидные каточки, соединенные с осью посредством спиц, наружная поверхность кольцевидных каточков выполнена в виде выпуклой криволинейной поверхности, причем хорда, стягивающая дугу выпуклой криволинейной поверхности, наклонена к оси вращения каточков под углом 10 - 35^o. Кроме того, внутренняя поверхность кольцевидного каточка выполнена в виде вогнутой криволинейной поверхности или в виде усеченного конуса. Кроме того, стрела прогиба обода каточка в поперечном сечении выполнена от 0,2 до 0,6 части его ширины.The problem is solved due to the fact that in the tillage roller for soil compaction and combing of weeds, including an axis located at an angle of attack and ring-shaped rolls connected to the axis by means of knitting needles, the outer surface of the ring-shaped rolls is made in the form of a convex curved surface, and the chord, which pulls together the convex arc curved surface, inclined to the axis of rotation of the coils at an angle of 10 - 35 ^o . In addition, the inner surface of the annular coil is made in the form of a concave curved surface or in the form of a truncated cone. In addition, the arrow of the deflection of the rim of the coil in cross section is made from 0.2 to 0.6 of its width.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что наружная поверхность кольцевидных каточков выполнена в виде выпуклой криволинейной поверхности, причем хорда, стягивающая дугу выпуклой криволинейной поверхности, наклонена к оси под углом 10 - 35^o. Кроме того, заявляемое техническое решение отличается также тем, что внутренняя поверхность кольцевидного каточка выполнена в виде вогнутой криволинейной поверхности или в виде усеченного конуса, а стрела прогиба обода каточка в поперечном сечении выполнена от 0,2 до 0,6 части его ширины.The claimed technical solution differs from the prototype in that the outer surface of the annular coils is made in the form of a convex curved surface, and the chord, tightening the arc of a convex curved surface, is inclined to the axis at an angle of 10 - 35 ^o . In addition, the claimed technical solution is also characterized in that the inner surface of the annular coil is made in the form of a concave curved surface or in the form of a truncated cone, and the arrow of deflection of the rim of the coil in cross section is made from 0.2 to 0.6 of its width.

Выполнение наружной поверхности кольцевидных каточков в виде участка выпуклой криволинейной поверхности (например, в виде шарового сектора 2-го рода, или полуовальной в сечении), в котором хорда, стягивающая дугу выпуклой криволинейной поверхности, наклонена к оси под острым углом, позволяет исключить налипание почвы на поверхность каточков. The execution of the outer surface of the annular coils in the form of a section of a convex curved surface (for example, in the form of a spherical sector of the second kind, or semi-oval in cross section), in which the chord, which tightens the arc of the convex curved surface, is inclined to the axis at an acute angle, eliminating soil sticking on the surface of the coils.

Наклон хорды под углом менее 10^o ведет к нежелательному уменьшению воздействия каточка на почву в поперечном направлении и как следствие к уменьшению эффекта выравнивания поверхности, сглаживается разность характеристик воздействия каточков на почву при переводе их из пассивного в активный вариант работы. Наклон хорды под углом более 35^o ведет к резкому увеличению сопронии.The inclination of the chord at an angle of less than 10 ^o leads to an undesirable decrease in the impact of the coil on the soil in the transverse direction and, as a consequence, to a decrease in the effect of leveling the surface, the difference in the characteristics of the influence of the coils on the soil is smoothed when transferring them from the passive to the active version of the work. The inclination of the chord at an angle of more than 35 ^o leads to a sharp increase in sopronia.

Выполнение стрелы прогиба обода каточка менее 0,2 части его ширины нецелесообразно ввиду снижения жесткости конструкции, выполнение ее боле 0,6 части ширины способствует налипанию почвы на обод кольцевидного каточка. The implementation of the arrow deflection of the rim of the coil less than 0.2 part of its width is impractical due to the decrease in structural rigidity, the implementation of its more than 0.6 part of the width contributes to the adhesion of soil to the rim of the ring-shaped coil.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами. На фиг. 1 схематически изображен общий вид катка, установленного под углом к направлению перемещения почвообрабатывающего агрегата; на фиг. 2 - вариант выполнения кольца катка с криволинейной внутренней поверхностью; на фиг. 3 - вид кольца катка в разрезе для варианта с конусной внутренней поверхностью. The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings. In FIG. 1 schematically shows a General view of the roller mounted at an angle to the direction of movement of the tillage unit; in FIG. 2 is an embodiment of a roller ring with a curved inner surface; in FIG. 3 is a sectional view of a roller ring for a variant with a conical inner surface.

Почвообрабатывающий каток, установленный под углом μ к направлению движения V, состоит из набора каточков 1, которые при помощи спиц 2 соединены с осью 3. A tillage roller mounted at an angle μ to the direction of movement V consists of a set of rollers 1, which are connected to the axis 3 by means of spokes 2.

Кольцо катка с шириной B выполнено с выпуклостью h, а хорда, стягивающая дугу выпуклой криволинейной поверхности, наклонена к оси под углом α.
Почвообрабатывающий каток работает следующим образом.The roller ring with a width B is made with a bulge h, and the chord, which tightens the arc of a convex curved surface, is inclined to the axis at an angle α.
Tillage roller operates as follows.

При перемещении катка по почве каждый каточек 1 своей овальной наружной поверхностью уплотняет, вдавливая поверхность почвы, раздавливая комки вначале точечным сопротивлением, при этом часть почвы сдвигается с гребней в борозды и происходит вычесывание сорняков и выбрасывание их на поверхность почвы, где резко снижается их приживаемость. When the skating rink moves through the soil, each katok 1 with its oval outer surface condenses, pressing the soil surface, crushing the lumps at first by point resistance, while part of the soil shifts from the ridges to the furrows and the weeds are combed out and thrown out onto the soil surface, where their survival rate sharply decreases.

Каточек с наружной поверхностью согласно изобретению самоочищается от почвы в процессе работы, так как эффект клина при смещении почвы в этом случае значительно меньше по сравнению с катком-прототипом. The roller with the outer surface according to the invention is self-cleaning from the soil during operation, since the effect of the wedge when the soil is displaced in this case is significantly less compared to the prototype roller.

Claims

1. Tillage roller for soil compaction and combing weeds, including an axis located at an angle of attack and ring-shaped rollers connected to the axis by means of knitting needles, characterized in that the outer surface of the ring-shaped rollers is made in the form of a convex curved surface, and the chord, which pulls together the arc of a convex curved surface , tilted to the axis of rotation of the coils at an angle of 10 - 35 ^o .

2. The roller according to claim 1, characterized in that the inner surface of the annular roller is made in the form of a concave curved surface or in the form of a truncated cone.

3. The roller according to claim 1 or 2, characterized in that the arrow of deflection of the rim of the roller in cross section is made from 0.2 to 0.6 of its width.