×
26.08.2017
217.015.ec99

Результат интеллектуальной деятельности: Культиваторная лапа

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Культиваторная лапа содержит хвостовик, носовую часть, основание с симметричными левым и правым крыльями. В носовой части и на крыльях установлены накладные элементы. Накладные элементы в виде изогнутых пластин изготовлены из износостойкой легированной стали. Накладные элементы прикреплены к основанию и носовой части с нижней стороны лапы выпуклой стороной вниз при помощи болтовых соединений. Края накладных элементов выступают вперед от передних границ основания лапы, образуя режущую кромку. Центральный накладной элемент носовой части выполнен с двусторонним стреловидным заострением и двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавкой по форме логарифмической кривой на нижней части лезвий. Боковые двухсторонние накладные элементы крыльев выполнены параллелограммной формы с поочередным, начиная со среднего, чередованием двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавкой по форме логарифмической кривой на нижней части их лезвий. Толщина пластин центрального и боковых накладных элементов составляет соответственно 1/2 и 1/4 толщины основания лапы. Обеспечивается повышение необходимых качественных показателей технологического процесса культивации, повышение безотказности, долговечности и ремонтопригодности культиваторной лапы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для обработки почвы, и может быть использовано при изготовлении и ремонте культиваторных лап современных высокопроизводительных и высокоресурсных культиваторов для сплошной и междурядной обработки почвы.

Известна культиваторная лапа, содержащая носовую часть, симметрично расположенные крылья с лезвийной частью и хвостовик для крепления лапы к стойке культиватора [Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные машины. – М.: Колос, 1994, 751 с. - стр. 139)]. Толщина крыльев лапы составляет 4-8 мм, угол заострения лезвий 12-15°.

К недостаткам известной культиваторной лапы относятся следующие.

Технический ресурс, в случае обычно применяемых для ее изготовления стали марки 65Г и в зависимости от гранулометрического состава обрабатываемых почв, не превышает 7-15 га вследствие интенсивного абразивного изнашивания носовой и лезвийных частей крыльев лапы. Обусловлено это тем, что твердость материала лап, получаемая в процессе их изготовления, находится в пределах 37-43 единиц HRC, что значительно меньше твердости абразивных частиц почвы. Кроме того, согласно агротехническим требованиям к культиваторам толщина режущих кромок лезвий лап не должна превышать 1 мм. Однако в процессе эксплуатации культиваторов, из-за большого контактного давления и абразивного воздействия почвы, лезвия лап быстро затупляются и толщина режущей кромки возрастает до 3-5 мм, что приводит к потере работоспособности культиваторных лап. В результате нарушается технологический процесс культивации: ухудшается рыхление лапами почвы и подрезание корней сорных растений, возрастают тяговое сопротивление почвообрабатывающих орудий и расход топлива двигателями тракторов, не обеспечивается равномерность глубины обработки почвы. Для восстановления работоспособности культиваторных лап необходимо часто проводить их трудоемкую кузнечную оттяжку и заточку. При уменьшении ширины крыльев лап до предельно допустимого значения (50-60% от номинального размера новой лапы) они выбраковываются, т.е. большая часть материала лап и затрат на их изготовление не используются.

Также известна культиваторная лапа, у которой на краю режущих лезвий нанесен методом наплавки слой износостойкого материала [Патент РФ №2216138, МПК А01В 35/20. Опубл. 20.11.2003]. В процессе работы культиваторной лапы происходит неравномерный износ слоев лезвия, вследствие чего режущая кромка становится тоньше общей толщины лезвия, что обеспечивает повышение качества и снижение удельной энергоемкости процесса обработки почвы.

Вместе с тем, существующее решение имеет существенные недостатки - процесс самозатачивания лезвий обеспечивается только на определенных типах почв, что ограничивает применение существующего технического решения. Например, на песчаных почвах происходит очень быстрое самозатачивание лезвия, что приводит к обламыванию тонкого слоя лезвия, образованного износостойким материалом, и его непроизводительные потери. На черноземных почвах, наоборот, отсутствует эффект самозатачивания, что вызывает образование затылочной фаски лезвий, вызывающей выглубление из почвы рабочих органов культиватора. При этом, за счет прямолинейной формы режущих кромок лезвий, не обеспечиваются необходимое крошение почвы и перерезание сорных растений, что ухудшает качество обработки почвы. Кроме того, работоспособность лап с наплавленными износостойким материалом лезвиями невозможно восстановить кузнечной оттяжкой, и при уменьшении ширины крыльев лап они также выбраковываются.

В качестве прототипа изобретения принята лапа культиватора, содержащая хвостовик, носовую часть, основание, левое и правое крылья с накладными элементами треугольной формы [Пат. Украины №24403, А01В 33/00. - Заявл. 14.03.2007; опубл. 25.06.2007, Бюл. №9].

Известная лапа культиватора содержит носовую часть, основание с симметричными левым и правым крыльями и хвостовик для крепления лапы к стойке культиватора. На носовой части лапы закреплен центральный накладной элемент треугольной формы, вершина которого выступает вперед относительно линии лезвия носовой части. На каждом из крыльев лапы установлены накладные элементы треугольной формы таким образом, что их вершины совпадают с линиями лезвий крыльев лапы, а боковые края выступают за линии лезвий крыльев лапы, образуя ступенчатую режущую кромку. Толщина каждого накладного элемента меньше толщины основания лапы.

Прототип имеет следующие недостатки.

В процессе эксплуатации лапы культиватора происходит интенсивное изнашивание неупрочненных краев накладных элементов, выступающих за линии лезвий крыльев лапы, вследствие большого давления на них почвы с абразивными частицами. Так как носовая часть лапы воспринимает большее давление почвы, чем крылья лапы, то при одинаковой толщине накладной элемент носовой части изнашивается быстрее, чем накладные элементы крыльев. При этом высока вероятность излома плоских накладных элементов под действием вертикальной составляющей силы сопротивления почвы. Вследствие указанных причин происходят потеря работоспособности лапы культиватора, ухудшение качественных показателей технологического процесса культивации и возрастание тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий, а также возникает необходимость дополнительных затрат на их ремонт.

Существенными признаками изобретения, совпадающими с признаками прототипа, является наличие в лапе культиватора хвостовика, носовой части, основания с симметричными левым и правым крыльями, а также установленных в носовой части и на крыльях накладных элементов, края которых образуют режущую кромку.

Техническим результатом изобретения является обеспечение необходимых качественных показателей технологического процесса культивации, повышение безотказности, долговечности и ремонтопригодности культиваторной лапы в различных условиях эксплуатации на разных типах почв, уменьшение затрат на ремонт и снижение тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий.

Техническое решение - культиваторная лапа содержит хвостовик, носовую часть, основание с симметричными левым и правым крыльями, а также установленные в носовой части и на крыльях накладные элементы, при этом накладные элементы в виде изогнутых пластин, изготовленных из износостойкой легированной стали, прикреплены к основанию и носовой части с нижней стороны лапы выпуклой стороной вниз при помощи болтовых соединений так, что их края выступают вперед от передних границ основания лапы на 15-20 мм, образуя режущую кромку, причем центральный накладной элемент носовой части выполнен с двусторонним стреловидным заострением и двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавкой по форме логарифмической кривой на нижней стороне его лезвий, а боковые накладные элементы крыльев выполнены в форме параллелограмма с поочередным, начиная со среднего, чередованием двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавки по форме логарифмической кривой на нижней стороне их лезвий, причем толщина пластин центрального и боковых накладных элементов составляет соответственно и толщины основания лапы.

Между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение накладных элементов в виде изогнутых пластин выпуклой стороной вниз повышает их жесткость, предотвращая излом под действием вертикальной составляющей силы сопротивления почвы. Применение для изготовления накладных элементов износостойкой легированной стали позволяет выполнять их термическую обработку до 55-60 единиц HRC, что в сочетании с двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавкой по форме логарифмической кривой на нижней части лезвий многократно повышает их стойкость против изнашивания абразивными частицами почвы. Выполнение центрального накладного элемента носовой части с двусторонним стреловидным заострением, а боковых накладных элементов крыльев в форме параллелограмма позволяет при износе одного из лезвий накладных элементов переустанавливать их на лапе с разворотом на 180°, благодаря чему повышается долговечность и обеспечивается ремонтопригодность культиваторной лапы в различных условиях эксплуатации на разных типах почв. Соотношение толщины пластин центрального и боковых накладных элементов соответственно и толщины основания лапы обеспечивает равностойкость накладных элементов к изнашиванию при обработке почвы, а их крепление к основанию лапы при помощи болтовых соединений позволяет производить их быструю замену при ремонте, что в совокупности позволяет уменьшить затраты на ремонт. Поочередное, начиная со среднего, чередование элементов с двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавкой в форме логарифмической кривой на нижней стороне лезвий накладных элементов, края которых выступают вперед от передней границы основания лапы на 15-20 мм, и накладных элементов без наплавки приводит к тому, что в начальный период эксплуатации культиваторной лапы накладные элементы без наплавки изнашиваются быстрее элементов с наплавкой, вследствие чего режущая кромка лапы приобретает зубчатую форму с выступами и впадинами. При взаимодействии такого зубчатого лезвия с почвой контактное давление концентрируется на упрочненных выступах, способствуя эффективному скалыванию почвы, одновременно происходит ее скольжение во впадинах между выступами с минимальным сопротивлением. В результате перераспределения контактного давления и скольжения почвы вдоль лезвия происходит самозатачивание его режущей кромки. Скалывание почвы выступами лезвия с ее скольжением и эффектом самозатачивания режущей кромки в совокупности приводят к существенному снижению сопротивления при обработке почвы, а благодаря этому также уменьшается износ и увеличивается долговечность культиваторной лапы.

Совокупность признаков изобретения, отличающих его от прототипа, новая, она обеспечивает достижение технического результата, а следовательно, изобретение по сравнению с прототипом соответствует критериям «новизна» и «существенные отличия».

Сущность изобретения поясняется графическим материалом, где

на фиг. 1 показана схема культиваторной лапы (вид сверху),

на фиг. 2 показана схема культиваторной лапы (вид снизу),

на фиг. 3 показан поперечный разрез по А-А на фиг. 2.

Культиваторная лапа содержит хвостовик 1, носовую часть 2, основание 3 с симметричными левым 4 и правым 5 крыльями. В носовой части 2 прикреплен с нижней стороны к основанию 3 при помощи болтового соединения 8 центральный накладной элемент 6 в виде изогнутой пластины выпуклой стороной вниз с двусторонним стреловидным заострением и двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавкой 9 по форме логарифмической кривой на нижней стороне его лезвий. На крыльях 4 и 5 закреплены с нижней стороны при помощи болтовых соединений 8 боковые накладные элементы 7 в виде изогнутых пластин параллелограммной формы выпуклой стороной вниз с поочередным, начиная со среднего, чередованием двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавки 10 по форме логарифмической кривой на нижней стороне их лезвий. Края накладных элементов 6 и 7 выступают вперед от передних границ 11 основания лапы 3 на расстояние 15-20 мм, образуя режущие кромки 12. Толщина пластин центрального 6 и боковых 7 накладных элементов составляет соответственно и толщины основания 3 лапы.

Культиваторная лапа с накладными элементами функционирует следующим образом. При движении в почве центральный заостренный износостойкий накладной элемент 6 носовой части 2 лапы легко внедряется в почву и рыхлит ее, тем самым в значительной мере снижая нагрузку на режущие кромки 12 крыльев 4 и 5. При этом образуется полоса почвы, разрыхленная накладным элементом 6, которая шире элемента 6 за счет бокового скалывания почвы. Затем в работу вступают боковые крылья 4, 5 лапы с накладными элементами 7, которые расширяют зону рыхления почвы и подрезают корневища сорняков. При этом особую роль имеет форма режущей кромки 12 крыльев 4, 5 лапы за счет поочередного чередования двусторонней упрочняющей плазменно-порошковой наплавки 10 по форме логарифмической кривой на нижней части лезвий накладных элементов 7, края которых выступают вперед от передних границ 11 основания лапы на 15-20 мм, и то, что в начальный период эксплуатации культиваторной лапы накладные элементы 7 без наплавки изнашиваются быстрее элементов с наплавкой, вследствие чего режущая кромка 12 лапы приобретает зубчатую форму с выступами и впадинами. При взаимодействии такого зубчатого лезвия с почвой контактное давление концентрируется на упрочненных выступах, способствуя эффективному скалыванию почвы, одновременно происходит ее скольжение во впадинах между выступами с минимальным сопротивлением. В результате перераспределения контактного давления и скольжения почвы вдоль лезвия происходит самозатачивание его режущей кромки 12. Скалывание почвы выступами лезвия с ее скольжением и эффектом самозатачивания режущей кромки 12 в совокупности приводят к существенному снижению сопротивления при обработке почвы, а благодаря этому также уменьшается износ и увеличивается долговечность культиваторной лапы.

При износе одних сторон центрального 6 и боковых 7 накладных элементов их можно легко переустанавливать их лапе с разворотом на 180°, а при полном износе так же легко заменить на новые, без выполнения кузнечной оттяжки и заточки культиваторной лапы, что дополнительно повышает долговечность и обеспечивает ремонтопригодность культиваторной лапы в различных условиях эксплуатации на разных типах почв.

Созданная культиваторная лапа обладает повышенной работоспособностью, долговечностью и ремонтопригодностью в различных условиях эксплуатации на разных типах почв и обеспечивает уменьшение затрат на ремонт и снижение тягового сопротивления почвообрабатывающих орудий.


Культиваторная лапа
Культиваторная лапа
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 74.
11.10.2018
№218.016.9045

Информационная система мониторинга транспортировки жидкого чугуна

Изобретение относится к системам мониторинга транспортировки металлов. Технический результат заключается в уменьшении временных задержек в определении точных параметров жидкого чугуна и параметров миксера. Технический результат достигается за счет информационной системы мониторинга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669095
Дата охранного документа: 08.10.2018
01.11.2018
№218.016.97bc

Способ производства стеновых материалов

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам изготовления строительных материалов, и может быть использовано для изготовления стеновых материалов. Способ производства стеновых материалов включает гранулирование сырьевой смеси, включающей песок, прессование и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671009
Дата охранного документа: 29.10.2018
30.11.2018
№218.016.a231

Способ изготовления известняковых стеновых строительных материалов

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способам изготовления известняковых строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых материалов. Способ включает измельчение формовочной массы, содержащей известняк, на формовочную смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673485
Дата охранного документа: 27.11.2018
13.12.2018
№218.016.a5af

Рабочий орган культиватора

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Рабочий орган культиватора содержит подпружиненную на раме С-образную стойку с маятниковым виброударным механизмом и верхним ударным ограничителем. Ударник маятника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674576
Дата охранного документа: 11.12.2018
20.12.2018
№218.016.a947

Сошниковая секция сеялки

Изобретение относится к посевным машинам, в частности к частям сеялок, служащих для направления и укладки семян. Режущие лезвия плоскорежущих ножей культиваторной лапы с долотом выполнены по симметричным относительно стойки логарифмическим кривым. К стойке 1 при помощи шарнирного соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675528
Дата охранного документа: 19.12.2018
23.12.2018
№218.016.aa5a

Сырьевая смесь для производства карбонизированных стеновых материалов

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии строительных материалов, и может быть использовано в производстве разнообразных строительных композитных изделий. Сырьевая смесь для производства карбонизированных стеновых материалов включает, мас.%: мелкий недопал отходов содового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675648
Дата охранного документа: 21.12.2018
26.12.2018
№218.016.ab91

Способ борьбы с личинками колорадского жука (leptinotarsa decemlineata)

Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение представляет собой способ борьбы с личинками колорадского жука (Leptinotarsa decemlineata), включающий использование инсектицидов на основе нуклеиновой кислоты, избирательно действующих на личинок насекомых определенного вида, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675971
Дата охранного документа: 25.12.2018
11.01.2019
№219.016.ae73

Способ проращивания семян труднопрорастающих видов растений

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ проращивания семян катрана, включающий замачивание семян в водном растворе гиббереллина в течение 6 часов. При этом в раствор для замачивания дополнительно вводят наносеребро. Данный способ может быть использован в растениеводстве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676732
Дата охранного документа: 10.01.2019
16.01.2019
№219.016.b02b

Способ получения мягкого сладкого сыра

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к производству мягких сыров. Способ предусматривает пастеризацию обезжиренного молока или нормализованного молока с низким содержанием жира 1,0% при температуре 83-87°C с выдержкой 10-30 с. Затем проводят свертывание молока кислой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677135
Дата охранного документа: 15.01.2019
16.01.2019
№219.016.b07b

Способ производства желейного мармелада

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии кондитерского производства. Предложен способ производства желейного мармелада, включающий подготовку сырья, приготовление сиропа, содержащего сахар, патоку, агар, лимонную кислоту и добавку растительного происхождения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677044
Дата охранного документа: 15.01.2019
Показаны записи 31-37 из 37.
13.02.2018
№218.016.2484

Способ производства композитных карбонизированных изделий

Изобретение относится к производству строительных изделий и может быть использовано в строительной промышленности для производства различных стеновых изделий. Способ производства композитных карбонизированных изделий включает перемешивание гашеной кальциевой или доломитовой извести и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642573
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.3230

Способ борьбы с личинками металловидки серой

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу борьбы с личинками металловидки серой, включающему использование инсектицида на основе нуклеиновой кислоты, с использованием короткого одноцепочечного антисмыслового фрагмента генома бакуловируса из консервативного домена RING гена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645258
Дата охранного документа: 19.02.2018
20.12.2018
№218.016.a947

Сошниковая секция сеялки

Изобретение относится к посевным машинам, в частности к частям сеялок, служащих для направления и укладки семян. Режущие лезвия плоскорежущих ножей культиваторной лапы с долотом выполнены по симметричным относительно стойки логарифмическим кривым. К стойке 1 при помощи шарнирного соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675528
Дата охранного документа: 19.12.2018
28.02.2019
№219.016.c84c

Корпус безотвального плуга

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Корпус безотвального плуга содержит вертикальную стойку (1), имеющую цилиндрическую часть (2) вверху и несколько пар отверстий (11) по высоте вертикальной стойки (1). На вертикальной стойке (1) закреплены установленный под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680705
Дата охранного документа: 25.02.2019
17.08.2019
№219.017.c0ef

Пружинный выравниватель почвы

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для поверхностной обработки почвы с пружинящими рабочими органами, а именно к выравнивателям почвы. Пружинный выравниватель почвы содержит раму с рабочими органами. Рама соединена с рабочими органами посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697546
Дата охранного документа: 15.08.2019
08.11.2019
№219.017.df53

Способ упрочнения почвообрабатывающих рабочих органов

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Способ упрочнения почвообрабатывающих рабочих органов включает формирование на поверхности деталей углублений с последующим заполнением их твердым сплавом методом электродуговой наплавки. После прерывистого нанесения на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705305
Дата охранного документа: 06.11.2019
01.06.2023
№223.018.7484

Способ упрочнения культиваторных лап

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, в частности лаповых рабочих органов культиваторов, подвергающихся абразивному изнашиванию. На поверхность рабочих частей основы культиваторной лапы проводят прерывистое нанесение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002787599
Дата охранного документа: 11.01.2023
+ добавить свой РИД