Сельское хозяйство/2. Механизация сельского хозяйства.

Бобко В.Н, старший преподаватель.

Белорусский государственный аграрный технический университет, Беларусь.

Рабочий орган

Известен рабочий орган фронтальной косилки, включающий корпус с ротором, оснащенным шарнирно подвешенными ножами с отгибами вперед по ходу вращения, и привод [1]. Недостатком данной конструкции является то, что отгибы ножа с режущими кромками, выполненными под прямым углом, в процессе скашивания и измельчения губостебельной растительности не позволяют достаточно качественно производить этот вид работы. При этом требуются повышенные затраты энергии для скашивания и измельчения мелкостебельной растительности из-за увеличения частоты вращения ротора.

Наиболее близким по исполнению является рабочий орган фронтальной косилки, включающий корпус на опорных колесах, привод ротора и ротор с ножами на шарнирных подвесках [2]. Данному рабочему органу фронтальной косилки присуще недостаточное качество скашивания и измельчения грубостебельных растений с толстым стеблем, например, борщевика сибирского обыкновенного или сосновского. В этом случае использование ножей на шарнирных подвесках с отгибами полукруглой формы и коэффициентом сжатия эллипса равным единице (k=1), повышающих качество скашивания и измельчения особо толстостебельных растений со снижением энергозатрат целесообразно.

Для тонкостебельной растительности коэффициент сжатия эллипса должен быть в пределах 0,5<k<1. Следовательно, недостатком этого рабочего органа фронтальной косилки является то, что ножи на шарнирных подвесках не обладают свойством универсальности. Предлагается сделать рабочий орган фронтальной косилки универсальным как для скашивания и измельчения толстостебельной растительности, так и тонкостебельной.

Задача решается за счет того, что рабочий орган фронтальной косилки, включающий корпус на опорных колесах, привод ротора, ротор с ножами на шарнирных подвесках снабжен ножами на шарнирных подвесках с отгибами полукруглой формы спереди по ходу вращения ротора, а сзади полуэллипсной, на которых выполнены режущие кромки.

За счет того, что режущие кромки ножей выполнены на отгибах полукруглой формы, происходит прямое и косое резание растений. Работа таких ножей повышает качество скашивания и измельчения грубостебельных растений с толстым стеблем, таких как борщевик, снижает энергозатраты. При перестановке ножей на 180° режущие кромки полуэллипсной формы позволяют скашивать и измельчать грубостебельные растения с тонким стеблем.

Сущность решения видна на рисунке 1, где а) – общий вид рабочего органа фронтальной косилки; б) – рабочий орган фронтальной косилки, вид сбоку; в) – шарнирная подвеска с ножами полукруглой и полуэллипсной формы, вид сбоку; г) – ножи с полукруглыми кромками с одной стороны, и с кромками полуэллипсной формы с другой.

Предлагаемый рабочий орган фронтальной косилки содержит корпус 1 на опорных колесах 2, привод 3 ротора 9 от гидромотора, ведущую 4 и ведомую 6 звездочки, соединенные цепью 5. В боковинах 7 корпуса 1 установлены подшипники 8 , на которые опирается ротор 9 (рис. 1 а и б). Шарнирные подвески на роторе 9 рабочего органа фронтальной подвески жестко закреплены в проушинах 10, к которым шарнирно присоединена пара звеньев цепи 11 (рис. 1 в). На каждую пару звеньев нанизаны по два ножа 12 своими пазами 13. Отгибы ножей 12 ориентированы в противоположные стороны вдоль ротора 9, а их режущие кромки 16 и 17 на торцах ножей, расположены впереди по ходу вращения ротора 9 и выполнены в виде полукругов (см. рис. 1 г), диаметр которых в сумме больше диаметра крупностебельных растений. Режущие кромки 14 и 15, выполненные на отгибах ножей 12, расположены сзади по ходу вращения ротора 9 и изготовлены в виде полуэллипсов.

а) б)

в) г)

Рисунок 1.

Важной особенностью конструкции ножей 12 является то, что при изготовлении режущих кромок 16 и 17 выбран коэффициент сжатия эллипса, т. е. отношение малой полуоси полуэллипса к большой R/a, равный единице (κ₁ = 1). У режущих кромок 14 и 15 отношение b/a = κ₂ находится в пределах 0<κ₂<1 (см. рис. 1 г).

Рабочий орган фронтальной косилки работает следующим образом. В процессе работы косилку опускают вниз до касания корпуса 1 колесами 2 окашиваемой поверхности. Включают привод 3 ротора 9, приводящийся во вращение от ведущей звездочки 4, цепь 5 и ведомую звездочку 6. Ротор 9 вращается на подшипниках 8, смонтированных на боковинах 7 корпуса 1. При движении рабочего органа фронтальной косилки вращающиеся вместе с ротором 9 ножи 12 своими режущимися кромками 16 и 17 скашивают и измельчают толстостебельную растительность. Наклонные стебли дополнительно срезаются режущими кромками на ножах 12.

Одновременно каждый нож срезает и измельчает различное количество растений, отчего изменяется сопротивление срезу. расположение кромок 16 и 17 по кривой полукруга позволяет скашивать грубостебельные растения с меньшими затратами энергии, а также повышается качество среза преимущественно толстостебельных растений. При возникновении необходимости скашивания растений с более тонким стеблем пару звеньев цепи 11 на проушине 10 поворачивают на 180^°. В этом случае начинают работать режущие кромки 14 и 15, выполненные в виде полуэллипсов с другой стороны. При этом кромки полуэллипсной формы позволяют скашивать тонкостебельные растения с меньшими затратами энергии.

Литература:

1. Кондратьев В.Н. Косилки бильного типа. Вопросы проектирования и эксплуатации. Пособие. – Мн., 2002 (фиг. 2.7.).

2. Патент BY 6273 U 2010.06.30.

3. Патент BY 7351 U 2011.06.30.