Разработка рабочего органа для обработки почвы.

Гайфулин Г.З. д.т.н.,Салыков Б. Р. магистрант

Костанайский государственный университет имени А. Байтурсынова РК

Известен бороздообразующий рабочий орган, выполненный из четырех квадратных пластин эллипса, жестко закрепленных в калу под углом к его оси. Малые полуоси эллипсов лежат в вертикальной плоскости, совпадающей с направлением движения рабочего органа [Авторское свидетельство СССР №2083940, МПК А01С 7/20, А01В 33/04, заявл. 06.07.1982, опубл. 07.04.1984, бюл. №13] (прототип). Недостатком данного рабочего органа является повышенная энергоемкость процесса обработки почвы из-за высокой частоты его вращения, связанной с фронтальным расположением оси вращения.

Заявляемый рабочий орган направленн на решение задачи снижения энергоемкости процесса и повышения качества обработки почвы.

Технический результат – снижение частоты вращения рабочего органа и повышение степени сохранения стерни на поверхности поля

Для достижения этого технического результата в предлагаемом рабочем органе, содержащем четыре квадрантных пластины эллипса, жестко закрепленных под углом β к валу, отклоненному от поперечной плоскости на угол атаки α, пластины имеют внутренние вырезами, эквидистантными их внешнему контуру, а величина угла β<90°-φ1, где φ1 – угол трения поверхности квадратных пластин эллипса о почву.

Общими существенными признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются наличие четырех квадратных пластин эллипса с внутренними вырезами эквивалентными их внешнему контуру, жестко закрепленных к валу под углом к его оси.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются отклонение оси вращения вала от поперечной плоскости на угол α (угол атаки) и величина угла наклона квадрантных пластин эллипса к оси вращения β, которая не должна превышать значения 90°-φ1, где φ1 – угол трения поверхности квадратных пластин эллипса о почву.

Первый отличительный признак – отклонение оси вращения вала от поперечной плоскости на угол α (угол атаки) обеспечивает достижение требуемого технического результата – снижение частоты вращения рабочего органа.

Второй отличительный признак – величина угла β<90°-φ1, обеспечивает скольжение почвы по поверхности квадратных пластин эллипса при снижении частоты вращения рабочего органа.

Третий отличительный признак – внутренние вырезы в четырех квадратных пластинах эллипса обеспечивают сохранение стерни на поле.

Данные отличительные признаки обеспечивают достижение требуемого технического результата – снижение частоты вращения рабочего органа и повышение степени сохранения стерни на поверхности поля.

Сопоставленный анализ известного технического решения с предлагаемым позволяет сделать вывод об отличии признаков предлагаемого технического решения от признаков известного решения.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен предлагаемый рабочий орган для обработки почвы (вид сверху), на фиг.2 – вид на рабочий орган по стрелке А.

Рабочий орган для обработки почвы состоит из вала 1, четырех квадрантных пластин эллипса 2 с внутренними вырезами эквидистантными их внешнему контуру, жестко закрепленных к валу 1 через передние и задние втулки 4 и 5 и крестовины 6 и 7. Ось 3 вала 1 отклонена от поперечной плоскости на угол α(угол атаки). Квадратные пластины эллипса 2 наклонены к оси 3 вала 1 под углом β, который должен быть меньше 90°-φ1. Ширина захвата каждого квадрата эллипса равна b.

Рабочий орган для обработки работает следующим образом. При движении по полю с поступательной скоростью рабочий орган под действием силы тяжести заглубляется на определенную глубину в почву, за счет взаимодействия с которой приводиться во вращение с угловой скоростью ώ. При вращении рабочего органа квадраты эллипса 2 попеременно обрабатывают почву. Почва просыпается во внутренние вырезы рабочих органов, тем самым сохраняя стерню на поле. Векторы абсолютных скоростей движения квадрантов эллипса примерно параллельны оси 3 вала1. Такое расположение векторов абсолютных скоростей позволяет работать рабочему органу при малой частоте вращения.

Таким образом, предлагаемый рабочий орган для обработки почвы вращается с меньшей скоростью и сохраняет стерню на поле.

Данная особенность энергопотребления показывает возможность использования различных взаимозаменяемых видов топлива для низкотемпературных процессов. Возникает необходимость выбора рациональной структуры потребляемых энергетических ресурсов и наиболее эффективных источников энергии.

Для определения потребной энергии расчет может производиться:

- по полезной (конечной) энергии, необходимой для осуществления технологических процессов;

- по энергии, подведенной к аппарату и оборудованию конечного использования, равной сумме полезной и теряемой энергии в энергоустановках;

- по первичной энергии, с учетом потерь на добычу, преобразование, транспортировку и хранение энергетических ресурсов.