Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7408
(13) U
(46) 2011.08.30
(51) МПК
A 01F 29/00 (2006.01)
(54) НОЖ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РУЛОННЫХ КОРМОВ
(21) Номер заявки: u 20100507
(22) 2010.05.31
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Физико-техниче-
ский институт Национальной ака-
демии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Чечеткин Анатолий Дмитрие-
вич; Штуро Николай Вильгельмович;
Казаченок Сергей Алексеевич; Пахил-
ко Евгений Поликарпович; Голубев
Валерий Сергеевич; Бетеня Григорий
Филиппович; Артеменко Игорь Геор-
гиевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Физико-техни-
ческий институт Национальной ака-
демии наук Беларуси" (BY)
(57)
Нож для измельчения рулонных кормов, выполненный в виде пластины с режущей
частью, образованной передней и главной задней поверхностями, отличающийся тем,
что передняя поверхность выполнена фасонной и содержит упрочняющий слой.
(56)
1. Энциклопедия. Машиностроение. Т. 4-16. Сельскохозяйственные машины и обору-
дование. - М.: Машиностроение, 2002. - С. 582-585.
2. Патент Российской Федерации 2318366 С1, 2008.
3. Ящерицын П.И., Фельдштейн Е.Э., Корниевич М.А. Теория резания : Учебник. -
Минск: Новое знание, 2005. - С.8.
4. Руководство по эксплуатации ИРК-00.00.000 РЭ. Измельчитель грубых кормов в
рулонах. Нож ИРК-145.03.00.401. - С. 32 (прототип).
Фиг. 2
Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а
именно к ножам измельчающих устройств в сельскохозяйственных машинах для приго-
товления кормов.
BY7408U2011.08.30

2. BY 7408 U 2011.08.30
2
Известны ножи, применяемые в дисковых измельчителях сельскохозяйственных ма-
шин [1, 2], представляющие собой пластину с режущей и зажимной частями. Режущая
часть образована передней поверхностью, контактирующей в процессе резания со срезае-
мым слоем, и главной задней поверхностью, контактирующей с поверхностью резания.
Рабочая часть также включает вспомогательную заднюю поверхность, обращенную к за-
груженному рулону. При пересечении передней и главной задней поверхностей образует-
ся главная режущая кромка [3]. Заточка таких ножей обычно производится по главной
задней поверхности.
Недостатком указанных типов ножей является быстрый износ режущей части, что
приводит к увеличению требуемой силы и мощности резания, повышенному расходу топ-
лива в сельскохозяйственных машинах, несоответствию требованиям по измельчению
грубых кормов, преждевременной потере работоспособности.
Причиной износа является то, что ножи в процессе измельчения работают в тяжелей-
ших условиях, подвергаясь абразивному изнашиванию и изнашиванию трением, обуслов-
ленному попаданием инородных тел вместе с рулоном в барабан. К таким инородным
телам можно отнести камни и металлические предметы.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является нож для измельче-
ния рулонных кормов, имеющий вид пластины с режущей частью, главная задняя поверх-
ность которой выполнена фасонной, т.е. имеет сложную волнообразную форму [4].
Недостатком указанного типа ножей является необходимость проведения длительной
операции снятия их с ротора и трудоемкой операции заточки в стационарных условиях с
использованием специального шлифовального инструмента, что обусловлено применени-
ем фасонной главной задней поверхности. Кроме того, рассматриваемые ножи также ха-
рактеризуются относительно невысокой износостойкостью, обусловленной невысокими
характеристиками материала, из которого они изготовлены.
Задачей настоящей полезной модели является снижение трудоемкости заточки ножей
и повышение их износостойкости.
Поставленная задача решается тем, что в ноже для измельчения рулонных кормов,
выполненном в виде пластины с режущей частью, образованной передней и главной зад-
ней поверхностями, передняя поверхность выполнена фасонной и содержит упрочняющий
слой.
Сущность заявляемого технического решения состоит в обеспечении заточки ножа в
полевых условиях без их снятия с ротора измельчителя.
Заявляемое техническое решение предусматривает использование фасонной передней
и плоской главной задней поверхностей режущей части. Использование фасонной перед-
ней поверхности ножа с нанесенным на нее упрочняющим слоем высокой твердости, поз-
воляет проводить заточку плоской главной задней поверхности без использования
специального шлифовального инструмента. Поэтому заточка может быть выполнена в по-
левых условиях с использованием подручных инструментов. Кроме того, главная задняя
поверхность режущей части доступна для заточки без снятия ножа с ротора. В связи с
этим производительность заточки резко возрастает, снижаются простои измельчителя,
связанные с процессом снятия и установки ножей.
Нанесение на фасонную переднюю поверхность ножа упрочняющего слоя, например,
путем лазерной закалки обеспечивает повышение износостойкости ножа в связи с тем, что
твердость поверхностного упрочняющего слоя значительно выше по сравнению с объе-
мом материала ножа. Абразивный износ более твердого поверхностного слоя происходит
с меньшей скоростью, что обеспечивает частичную самозаточку ножа в процессе его ра-
боты.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами фиг. 1-9.
На фиг. 1 приведен общий вид измельчителя рулонных кормов ИРК-145, где 1 - бара-
бан, 2 - рукав выгрузной, 3 - ротор.

3. BY 7408 U 2011.08.30
3
На фиг. 2 приведен общий вид предлагаемого технического решения ножа - измельчи-
теля рулонных кормов, где 4 - зажимная часть ножа, 5 - главная передняя фасонная по-
верхность ножа с нанесенным на ней модифицированным слоем.
На фиг. 3 приведено расположение ножа-прототипа на корпусе ротора, а на фиг. 4 -
разрез ножа на корпусе ротора в месте болтового соединения, где 6 - режущая часть ножа,
7 - главная задняя поверхность, 8 - плоская передняя поверхность.
На фиг. 5 приведен разрез предлагаемого технического решения на корпусе ротора в
месте болтового соединения, где 9 - режущая часть предлагаемого технического решения
ножа, 10 - плоская главная задняя поверхность, 11 - фасонная передняя поверхность.
На фиг. 6 приведено расположение предлагаемого технического решения на корпусе
ротора.
На фиг. 7 приведен элемент режущей части ножа-прототипа.
На фиг. 8 и фиг. 9 приведен элемент режущей части предлагаемого технического ре-
шения.
Режущая часть 6 ножа образована главной задней 7 и передней 8 поверхностями
(фиг. 4). В случае прототипа главная задняя поверхность является фасонной, заточка ножа
по этой поверхности требует использования специального шлифовального инструмента со
снятием ножа с ротора. В случае заявляемого технического решения главная задняя по-
верхность 10 выполнена плоской и может быть легко подвергнута заточке в полевых
условиях без снятия ножа с ротора. Фасонной в этом случае является передняя поверх-
ность 11 ножа, на которую нанесен упрочняющий слой (фиг. 5, 8).
Процесс измельчения рулонных кормов осуществляется следующим образом. Привод
сельскохозяйственной машины осуществляет встречное вращение барабана измельчителя
1 и ротора 3 (фиг. 1, 3, 6), на котором закреплены ножи. Измельчаемый рулон прижимает-
ся к ротору под действием собственного веса, в результате чего и происходит измельчение
спрессованной массы грубых кормов.
Были проведены сравнительные испытания ножей заявляемой конструкции и ножей-
прототипа при измельчении рулонных кормов в полевых условиях на измельчителе ру-
лонных кормов ИРК-145. Упрочняющий слой ножей формировали лазерным модифици-
рованием поверхности на установке «Комета-2». Глубина упрочненного слоя составила
∼ 0,2-0,3 мм, твердость достигла ∼ 70 HRC.
Установлено, что использование ножей заявляемой конструкции позволяет измель-
чить от 30 до 40 рулонов соломы до заточки, в то время как использование ножей-
прототипа позволяет измельчить всего от 8 до 10 рулонов соломы. Время, необходимое
для заточки ножей заявляемой конструкции в условиях испытаний, составило 10-15 ми-
нут, а время снятия, перезаточки и установки ножей-прототипа - 2,5-3 часа. Причем заточ-
ка ножей заявляемой конструкции может осуществляться непосредственно, как на роторе
без их снятия, так и со снятием. Ножи-прототип снимались с корпуса ротора и затачива-
лись только в условиях мастерских, при этом время снятия и установки ножей составило
2 часа, время заточки 0,5-1,0 часа.
Таким образом, использование заявляемой конструкции ножей позволяет снизить тру-
доемкость перезаточки и повысить их износостойкость.

4. BY 7408 U 2011.08.30
4
Фиг. 1 Фиг. 3
Фиг. 4 Фиг. 5
Фиг. 6 Фиг. 7

5. BY 7408 U 2011.08.30
5
Фиг. 8 Фиг. 9
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.