(Вид спереди)

Использование данной конструктивной схемы рыхлителя почвы с предложенными рабочими органами даёт возможность, за счет увеличения рыхления почвы не только в продольной плоскости, но и в поперечной, а также частичном её обороте, который проходит в двух противоположных направлениях поперечной плоскости движения агрегата, позволяет повысить эффективность рыхления почвы при поверхностной обработке.

Для создания еще одного ротационного рыхлителя почвы за бионический прототип были взяты две роющие конечности. За первый прототип был взят тот же розовый броненосец, длиной от 9 до 12 см (рис. 6.30, 6.31).

Изучив форму внутренней стороны когтя и апробировав кривую типа развернутой логарифмической спирали было определено, что она аналогична межзубовому пространству жука-носорога, который и был взят за второй бионический прототип. Она удачно описывается уравнением вида (6.1). Такое объединение структурных систем двух различных объектов розового броненосца и жука-носорога, позволило создать новую конструктивную схему ротационного рыхлителя почвы. Он содержит диск 1, иглы 2с рабочей частью переменной кривизны и режущие рыхлители 3 (рис. 6.30).

Рис. 6.30. Конструктивная схема ротационного рыхлителя

(Вид сбоку)

Иглы 2 выполнены из прямоугольных упругих пластин 4 (рис. 6.31), которые имеют жёсткое соединение 5 с помощью болтов 6 с диском 1, при чем кромки пластин 4 имеют прямоугольные вырезы 7 (рис. 6.32), которыми, при помощи болтов 8 и пластины в виде части отвала 9 и ее направляющей 10, фиксируются рабочие органы долотообразной формы 11 с выступлениями 12 (рис. 6.30, 6.31, 6.32). Рабочее лезвие имеет форму треугольника 13 которое с одной стороны плавно переходит в кривую 14 описывающую логарифмическую форму f(х) (рис. 6.32). Диск 1 ротационного рыхлителя вращается на валу 15 (рис. 6.31, 6.32).

При движении агрегата по полю в направлении 16 поперечном оси вала 15 (рис. 6.31, 6.32) ротационный рыхлитель перекатывается по поверхности поля, при чем рабочие органы долотообразной формы 11 с помощью рабочего лезвия, что имеет форму треугольника 13, которое первым углубляется в почву, а затем и кривой 14 описывающей логарифмическую форму, делают легкий скол и разрыв плотного верхнего слоя почвы, за счет одновременной локализации напряжений по всей концентрированной поверхности рабочего лезвия.

Рис. 6.31. Рабочий орган ротационного рыхлителя

(Вид спереди)

При этом захватывается больший слой обрабатываемой почвы и частично оборачивается за счет пластины в виде части отвала 9. Надежность работы на каменистых почвах обеспечивают иглы 2 выполненные из прямоугольных пластин 4, которые имеют упругие свойства, и за счет этого отклоняют рабочие органы долотообразной формы 11 от камней.

Переоборудование ротационного рыхлителя для смены игл 2 обеспечивает жесткое соединение 5 с помощью болтов 6 с диском 1, а для смены рабочих органов долотообразной формы 11 используются болты 8 и пластины в виде части отвала 9 и ее направляющей 10.

Рис. 6.32. Общий вид соединения рабочего органа долотообразной формы с прямоугольной пластиной

Рабочие органы долотообразной формы 11 фиксируются с помощью выступов 12 и прямоугольных вырезов 7.

Таким образом, применение ротационного рыхлителя почвы с предложенными рабочими органами долотообразной формы за счет увеличения слоя рыхления и частичного оборота почвы повышает эффективность рыхления при поверхностной обработке, а также надежность работы рыхлителя.

Придерживаясь многоконтактного столкновения почвенных агрегатов при действии элементов рабочего органа, с целью обеспечения соответствия процесса разрушения почвы и обратной от него связи, рабочий орган должен быть многозвеньевым и обеспечивать многоконтактное столкновение его звеньев. Этот многоконтактно-ударный принцип по фазам достигается при условии, как столкновения почвенных агрегатов с рабочим органом, так и взаимным столкновением его звеньев. Целесообразность такого подхода подтверждается строением большинства биологических объектов, где главным органом жизнедеятельности организма является сердце, в основу которого положен удар, который поддерживает автоколебательный процесс. Поэтому для обоснования конструктивной схемы виброударного дискового рыхлителя почвы, одним из биологических прототипов был избран эффект удара по бионическому прототипу – сердцу.

Виброударных дисковый рыхлитель почвы содержит диск 1 с вырезными режущими кромками 2 на его периферии, установленный с возможностью вращения на упругой стойке 3, которая закреплена на раме 4 (рис. 6.33). Диск 1 имеет четыре или более лопастей 5.

Рис. 6.33. Схема виброударного дискового рыхлителя почвы