МНОГОРЯДНАЯ КЛУБНЕКОРНЕПЛОДОУБОРОЧНАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК A01D33/14 A01B33/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для уборки клубней картофеля, сахарной и кормовой свеклы и других корнеплодов, а также для окультуривания и очистки верхнего плодоносного слоя почвы от камней и других твердых предметов.

Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемой машине является устройство, недостаток которого - отсутствие механизмов, снижающих силу давления рамы с закрепленными на ней выкапывающе-сепарирующими механизмами на копирующий каток и механизмов оперативного регулирования глубины погружения сошников в почву.

Цель изобретения - повышение качества работы за счет улучшения копирования рабочими органами поверхности почвы.

На фиг.1 изображена машина, общий вид механизмов: выкапывающе-сепарирующего, подъемного и копирования; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1 (механизм подъема двухрядной машины); на фиг.4 и 5 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.3; на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг. 1 (механизмы подъема шестирядной машины); на фиг.8 - разрез Д-Д на фиг.7.

Машина содержит привод 1 с редукторами 2 управления, смонтированные на раме 3 шасси 4, передний мост 5 с колесами 6 и механизмом 7 управления поворотом машины, закрепленные посредством проушин 8 и механизмов 9 подъема на раме 1, сдвоенные выкапывающе-сепарирующие механизмы 10, задние торцы корпусов 11 которых присоединены к ведущему валу 12 привода 1, машины с возможностью вращения вокруг него в вертикальной плоскости, а передние торцы - проушинами 13 к винтам 14 механизма 9 подъема, прикрепленное к корпусам 11 и расположенное впереди между ними копирующее колесо 15. Оба винта 14 каждого механизма 9 подъема, на нижних частях которых выполнены гладкие цилиндрические участки 16, снабжены амортизаторами 17, проушины 18 цилиндров 19 которых присоединены осями 20 к передним проушинам 13 корпусов 11 выкапывающе-сепарирующих механизмов 10, а поршни 21 - к торцам нижних цилиндрических участков 16 винтов 14 с возможностью только линейного возвратно-поступательного перемещения, и маточными гайками 22, которые имеют ступицы 23 и внешние зубчатые венцы 24, соединенные и взаимодействующие с шестернями (червяками) 25 приводного вала 26, закрепленного в подшипниках 27 проушин 28 рамы 3 шасси 4 перпендикулярно винтам 14, а приводной вал 26 соединен и взаимодействует шестерней 29, закрепленной на нем, с шестерней 30, закрепленной на торце 31 карданного вала 32, который установлен перпендикулярно приводному валу 26 и вторым торцом 33 соединен с редуктором 2 управления. Соединения зубчатых венцов 24 маточных гаек 22 и шестерни 30 карданного вала с шестернями 25 и 29 расположены в корпусах 34, в отверстиях и гнездах 35 которых ступицы 23 маточных гаек 22 и торец 31 карданного вала 32 закреплены в радиально-упорных подшипниках 36, а приводной вал 26 - в радиальных подшипниках 37 с возможностью вращения корпусов 34 с винтами 14 и карданным валом 32 вокруг него. Каждый редуктор 2 управления механизмом 9 подъема снабжен двумя переключающими направление вращения - исходное 38 и противоположное 39 и одной тормозящей 40 электромагнитными муфтами, которые имеют электрическую связь 41 с блоком 42 дистанционного управления, установленным в кабине механизатора. В редукторе 2 муфта 38 исходного направления вращения закреплена корпусом на ведущем валу 43, соединена и взаимодействует поводком 44 с шестерней 45, которая установлена вращательно подвижно на подшипниках на этом же валу 43, соединена и взаимодействует зубчатым венцом с шестерней 46, закрепленной на ведомом валу 47. Муфта 39 противоположного направления вращения так же закреплена корпусом на ведущем валу 43, соединена и взаимодействует поводком 48 с шестерней 49, установленной вращательно подвижно на этом же валу 43. Она соединена зубчатым венцом и взаимодействует с паразитной шестерней 50, которая закреплена на своем валу 51 и в своих подшипниках, соединена и взаимодействует с шестерней 52, закрепленной на ведомом валу 47. Корпус тормозящей муфты 40 на ведомом валу 47, соединен и взаимодействует с поводком 53, закрепленным на корпусе 54 редуктора 2. Винты 14 механизма 9 подъема снабжены телескопическими кожухами 55, нижние звенья 56 которых присоединены к крышкам 57 амортизаторов 17, верхние звенья 58 - к корпусам 34 соединений зубчатых венцов 24 маточных гаек 22 винтов 14 с шестернями 25 приводного вала 26.

Машина работает следующим образом.

Блок 42 дистанционного управления, по каналам а, б, в электрической связи 41 выдает питание на обмотки электромагнитных муфт 38, 39 и 40 от ручных переключателей или в режиме автоматического регулирования. При этом включена одна из муфт, а две другие - выключены. Включением муфты 38 и выключением муфт 39 и 40 замыкается ведущий вал 43 поводком 44 с шестерней 45. Вращение шестерни 45 передается шестерне 46, ведомому валу 47 и шестерне 52. Шестерни 50 с валом 51 и 40 на валу 43 вращаются вхолостую. Включением муфты 39 и выключением муфт 38 и 40 замыкают ведущий вал 43 поводком 48 с шестерней 49. Вращение шестерни 49 передается через паразитную шестерню 50 с валом 51 шестерне 52 в обратном направлении. Вместе с шестерней 52 в обратном направлении вращается ведомый вал и шестерни 46 и 45. Шестерня 45 вращается на валу 43 вхолостую. Включением муфты 40 и выключением муфт 38 и 39 замыкают поводком 53 ведомый вал 47 на корпус 54 редуктора 2. Вал 47, шестерни 46, 45, 52 и 50 с валом 51 и 49 при этом заторможены и неподвижны. Ведущий вал 43 вращается в одном и том же направлении от привода 1 вхолостую. По каналам е, ж связи 41 в блок 42 поступают сигналы от датчиков положения сошников механизма 10 относительно вершин выкапываемых грядок. По этим сигналам блок 42 работает в режиме автоматического регулирования. По каналам д, г связи 41 блок 42 получает электропитание от аккумулятора машины напряжением 24 В. Карданный вал 32 передает вращательные движения от ведомого вала 47 редуктора 2 через соединительную муфту на торце 33, карданное соединение и червяк или шестерню 30 на втором торце 31 и шестерню 29 приводному валу 26. Соединение шестерни 30 с шестерней 29 и приводным валом 26 закреплено в корпусе 34, который выполнен во вращательноплавающем исполнении и создает условия независимого вращения торца 31 вала 32 на валу 26. Ступицы шестерни или червяк закреплены на подшипниках 37 в гнездах 35 корпуса 34 и тем самым удерживают червяк или шестерню 30 от смещения относительно шестерни 29 и вала 26. Вал 32 во время работы может изгибаться в карданном соединении. Карданное соединение и соединение корпуса 34 с валом 26 компенсируют этот изгиб, не нарушая высокого качества работы механизмов 9 в целом.

Таким же образом осуществляется передача вращательного движения приводного вала 26 через червяк или шестерню 25 и зубчатый венец 24 маточной гайке 22. Маточная гайка 22 своими ступицами 23 и подшипниками 36 закреплена в гнездах 35 корпуса 34 и внутренней упорной винтовой резьбой при своем вращении перемещает в прямолинейном, возвратно-поступательном направлении винт 14, который во время перемещения поворачивается на небольшой угол вместе с гайкой 22 и корпусом 34 вокруг вала 26. Качество работы соединения зубчатого венца 24 с червяком или шестерней 25 при этом не нарушается и всегда остается одинаковым. Каждая пара механизмов 10 соединена с одним приводным валом 26. Каждый вал 26 имеет два соединения с винтами 14, одно соединение с карданным валом 32 и закреплен своими торцами в подшипниках 27 проушин 28 рамы 3 шасси 4. Механизмы 10 подвешены и закреплены на раме 3, причем каждая пара механизмов 10 не зависит в работе от другой пары. Винты 14 закреплены нижними торцами в поршнях 21. Поршни 21 под действием сил, действующих на колесо 15, и пружин движутся вверх и вниз по цилиндрам 19 амортизаторов 17, а гладкие цилиндрические участки 16 винтов 14 совершают возвратно-поступательные движения в направляющих каналах крышек 57 амортизаторов 17. Поршни 21 снизу и сверху поджаты пружинами, которые противодействуют внешним силам, принимая нагрузку на себя. Цилиндры 19 заполнены амортизаторной жидкостью, а в поршне 21 имеется переливное отверстие. Масса механизмов 10, подвешенных на винтах 14, полностью воспринимается верхними пружинами амортизаторов 17. Во время работы копирующее колесо 15 опирается о поверхность почвы в междурядье клубнекорнеплодов и часть веса механизмов 10 воспринимается копирующим колесом 15. Остальная часть массы ^_ пружинами амортизаторов 17 и через механизмы 9, раму 3, шасси 4 колесами 6 машины. Жидкость в цилиндрах 19 снижает чувствительность амортизаторов 17 к резким случайным толчкам и создает оптимальные условия поддерживания заданной глубины погружения сошников механизмов 10 в почву, независимо от ее состояния и глубины погружения колес 6 в почву. Копирующие колеса 15 вследствие малой нагрузки на них в почву не погружаются и копируют ее поверхность. Винты 14 защищены от грязи, пыли и влаги телескопическими кожухами 55, у которых в крайнем верхнем положении механизмов 10, нижнее звено 56 и все промежуточные звенья задвинуты коаксиально между собой внутрь верхнего звена 58, в нижнем - выдвинуты и соединены в общую прямолинейную цепочку, в промежуточном - частично выступают одно из другого. Они работают при любой частоте работы амортизаторов 17 и механизмов 9. Все открытые участки приводного 26 и карданного 32 валов защищены цилиндрическими кожухами.

Машина находится в одном из двух положений: транспортном или рабочем. В транспортном положении механизмы 10 с копирующими колесами 15 подняты и закреплены параллельно рамы 3. Она свободно передвигается по пересеченной местности и неровной поверхности, выполняет подготовительные операции.

В рабочем положении колеса 6 и 15 расположены в междурядьях, оси выкапывающе-сепарирующих механизмов 10 - в одной вертикальной плоскости с осями вершин выкапываемых грядок по размерам α, наклонены под углом α к горизонтальной плоскости. Сошники погружены в почву на глубину, предусмотренную технологией уборки. Блок 42 поддерживает на заданном уровне глубину погружения сошников. Механизатор направляет механизмом 7 управления поворотом, передний мост 5, колеса 6 и 15 и сошники механизмов 10 в положение указателей по осям вершин выкапываемых грядок. Механизмы 10 выкапывают и транспортируют плодоносную массу почвы, разрыхляют ее, очищают от почвы и высыпают клубнекорнеплоды на транспортеры, которые переносят их в бункер, а из бункера - в кузов прицепа или автомашины. Во время подъема и опускания механизмов 10 проушины 18 амортизаторов 17 и проушин 13 корпусов 11 механизмов 10 поворачиваются на осях 20. Задний торец корпуса 11 механизма 10 проушинами 8 поворачивается на угол α вокруг ведущего вала 12 привода 1 машины. Вал 12, как и ведущий вал 43 редуктора 2, кинематически соединен с коробкой скоростей привода 1 машины и вращает приводные валы выкапывающе-сепарирующих механизмов 10.

В консервации на хранении машина находится с поднятыми и закрепленными на раме 3 шасси 4 механизмами 10 с колесами 15, разгруженными амортизаторами 17, выключенными блоком 42, муфтами 38, 39 и 40 и датчиками глубины погружения сошников.

Наличие амортизаторов позволило перенести вес выкапывающе-сепарирующих механизмов на шасси и опорные колеса машины, уменьшить давление на копирующие колеса, облегчить их массу.

Применение маточных гаек предлагаемых конструкций и исполнения позволило просто механизировать операции подъема и опускания винтов, а наличие приводного вала - подвесить выкапывающе-сепарирующие механизмы на раме шасси без дополнительных устройств и механизмов.

Применение оригинальных редукторов с переключающими электромагнитными муфтами позволило скомпоновать четырех- и шестирядные машины с независимым регулированием глубины погружения сошников каждого спаренного выкапывающе-сепарирующего механизма вручную и в автоматическом режиме работы блока дистанционного управления, применить современные, надежные в работе электронные датчики, выполнять операции поддержания заданной глубины погружения сошников в почву в режиме автоматического регулирования.

Регулирование глубины погружения сошников стало возможным в продольном и поперечном направлениях относительно хода машины.

Применение телескопических кожухов для защиты от пыли, грязи и влаги винтов обеспечивает износоустойчивость и высокую надежность соединений винтов с маточными гайками, улучшает условия гигиены и безопасности труда обслуживающего персонала. Все движущиеся детали закрыты кожухами и недоступны для соприкосновения с ними.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, в частности в уборочных машинах. Сущность изобретения: машина содержит сдвоенное выкапывающе-сепарирующие рабочие органы с корпусами и механизмом подъема. Задние торцы корпусов шарнирно присоединены к раме. Механизм подъема рабочих органов имеет приводной вал с червячными шерстяными и винты. Последние имеют амортизаторы с цилиндрами и поршнями, а также маточные гайки со ступицами и зубчатыми венцами. Последние входят в зацепление с червячной шестерней приводного вала. Механизм привода механизма подъема рабочих органов имеет редукторы управления и карданные валы, расположенные перпендикулярно приводному валу. Редукторы управления имеют тормозную и две управляемые реверсивные электромагнитные муфты. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. МНОГОРЯДНАЯ КЛУБНЕКОРНЕПЛОДОУБОРОЧНАЯ МАШИНА, содержащая опорные колеса, установленные за копирующими колесами сдвоенные выкапывающе-сепарирующие рабочие органы, задние торцы корпусов которых шарнирно присоединены к раме шасси с возможностью поворота в продольно-вертикальной плоскости, механизмы подъема рабочих органов с винтом, смонтированным на передних торцах корпусов рабочих органов, и механизм привода, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества работы за счет улучшения копирования рабочими органами поверхности почвы, механизм подъема рабочих органов снабжен приводным валом с червячными шестернями, а винты механизма подъема, на нижних частях которых выполнены гладкие цилиндрические участки, снабжены амортизаторами с цилиндрами, присоединенными с помощью проушин и осей к выполненным на передних торцах корпусов рабочих органов проушинам, и поршнями, прикрепленными к торцам цилиндрических участков винтов с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а также маточными гайками со ступицами и внешними зубчатыми венцами, входящими в зацепление с червячной шестерней приводного вала, который посредством подшипников закреплен в выполненных на раме шасси проушинах перпендикулярно винтам, кроме того, механизм привода снабжен редукторами управления и соединенными с ними одним торцом карданными валами, на вторых торцах которых установлены шестерни, входящие в зацепление с закрепленными на приводном валу шестернями, при этом карданный вал расположен перпендикулярно приводному валу, а зубчатые пары маточных гаек винтов с червячными шестернями приводного вала и шестерен карданного и приводного валов заключены в корпуса, в выполненных отверстиях и гнездах которых ступицы маточных гаек и торцы карданных валов закреплены с помощью радиально-упорных подшипников, а приводной вал - в радиальных подшипниках. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена блоком дистанционного управления, а каждый редуктор управления имеет связанные с последним тормозную и две управляемые реверсивные электромагнитные муфты. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что винты механизма подъема рабочих органов имеют телескопические кожуха, закрепленные между амортизаторами и корпусами зубчатых пар маточных гаек и червячных шестерен приводного вала.