УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАШИВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ Российский патент 1995 года по МПК A01D34/64 

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам, в частности может быть использовано в ручных роторных сенокосилках.

Известен ротационный режущий аппарат, содержащий корпус с приводом, внутри которого расположен вал с закрепленным на нем центральным колесом конической зубчатой передачи, выходные валы, ножи (авт. св. N 1085553, кл. A 01 D 55/18, 1982).

Недостатком известного устройства является высокая энергоемкость физического труда при использовании аппарата в качестве рабочего органа ручной косилки, а также высокая энергоемкость резания.

Известно (прототип) устройство для скашивания растительной массы (авт. св. N 1542461, кл. A 01 D 34/00), содержащее режущий аппарат, выполненный в виде полого конусообразного обода с закрепленными на нем ножами и снабженный нагнетательными элементами и окнами, установленный на приводном валу. Обод имеет конусообразный сепаратор, который размещен эквидистантно его внутренней поверхности и закреплен на оси, причем в образующих конусных поверхностях обода и сепаратора выполнены окна. Окна обода расположены с шагом, не равным шагу между окнами сепаратора.

В известном устройстве (благодаря подаче в зону резания пульсирующей струи воздушного потока) снижается энергоемкость процесса резания. Однако недостатком устройства является высокая энергоемкость физического труда при использовании аппарата в качестве рабочего органа ручной косилки. Для работы с такой косилкой необходимо поддерживать ее в подвешенном состоянии над грунтом за счет затрат физической энергии оператора-косца. Процесс поддержания ее в подвешенном состоянии энергоемкий и требует больших затрат физического труда, что приводит к быстрому утомлению оператора и, в конечном итоге, к снижению производительности его труда.

Цель изобретения снижение энергоемкости физического труда при использовании устройства в качестве ручного.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для скашивания растительной массы, содержащее режущий аппарат, выполненный в виде конусообразного обода с закрепленными на нем ножами и снабженный нагнетательными элементами и окнами, установленный на приводном валу, согласно изобретению снабжено дополнительным ободом с нагнетательными элементами и ножами, установленным соосно с основным ободом, с возможностью противоположного направления вращения, а его нагнетательные элементы установлены последовательно с нагнетательными элементами основного обода. Дополнительный обод снабжен конической юбкой, установленной эквидистантно наружной поверхности основного обода и снабженной окнами. Окна конической юбки дополнительного обода расположены на одном уровне с окнами основного обода.

Таким образом, снабжение устройства дополнительным ободом 6 с негнетательными элементами 7 и ножами 8, установленными соосно с ободом 1 с возможностью противоположного направления вращения, и установка нагнетательных элементов 7 и 3 последовательно друг с другом обеспечивает создание подъемной силы на элементах 7 и 3 с малыми энергетическими затратами.

При этом энергоемкость процесса срезания растений снижается благодаря использованию эффекта ножниц и воздействия на стебли растений пульсирующей воздушной струей.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема устройства, исполнение 1; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 кинематическая схема устройства исполнения 2.

Устройство для скашивания растительной массы состоит из конусообразного обода 1 с закрепленными на нем ножами 2 и снабженного нагнетательными элементами 3 и окнами 4. Обод 1 жестко установлен на приводном валу 5. Устройство снабжено дополнительным ободом 6 с нагнетательными элементами 7 и ножами 8. Дополнительный обод 6 установлен соосно с основным ободом 1 с возможностью противоположного направления вращения, а его нагнетательные элементы 7 установлены последовательно с нагнетательными элементами 3. Обод 6 снабжен конической юбкой 9, установленной эквидистантно наружной поверхности обода 1. Юбка 9 снабжена окнами 10, расположенными на одном уровне с окнами 4. Вал 5 соединен с приводом 11, установленным на раме 12. Рама 12 крепится шарнирно к тягам 13. Обод 6 жестко закреплен на полом валу 14. Полый вал 14 кинематически соединен с дополнительным валом 15, например, посредством ременной передачи 16. В исполнении 1 устройства привод 11 выполнен с двумя выходными валами, один из которых соединен с валом 5, а второй посредством гибкого вала 17 с дополнительным валом 15. В качестве передачи 16 может быть использован вариатор.

Устройство работает следующим образом. Под действием привода 11 вращается вал 5, на котором жестко установлен обод 1. С ободом 1 вращаются нагнетательные элементы 3, которые захватывают воздух и нагнетают его внутрь обода к поверхности грунта. От привода 11 через гибкий вал 17 вращается вал 15, от которого движение передается посредством передачи 16 к валу 14 и жестко закрепленному на нем ободу 6. При этом обод 6 вращается в противоположную сторону по сравнению с ободом 1. С ободом 6 вращаются нагнетательные элементы 7, которые захватывают воздух и нагнетают его внутрь обода 1 к поверхности грунта. При этом на элементы 3 и 7 действует подъемная сила, направленная вверх, поддерживающая устройство в плавающем над поверхностью грунта положении. Благодаря противоположному вращению ободов 1 и 6 подъемная сила увеличивается, что снижает затраты энергии на поддержание устройства в плавающем положении. С ободьями 1 и 6 вращаются ножи 2 и 8 в противоположных направлениях и срезают растительную массу. При движении ножей 2 и 8 в противоположных направлениях при срезании массы используется "эффект ножниц", что снижает энергетические затраты на скашивание. Воздух выходит через окна 4 и 10, которые периодически перекрываются пульсирующей струей, и воздействует на срезаемую растительную массу. Пульсирующий воздушный поток заставляет вибрировать срезаемую массу, в результате чего в стеблях возникает напряженное состояние, что снижает сопротивление растений резанию, а следовательно, и энергозатраты на скашивание. Для подбора оптимальной частоты вибрирующего потока, соответствующей частоте собственных колебаний стеблей скашиваемой массы или кратной ей, можно использовать в качестве ременной передачи 16 вариатор.

На фиг. 5 показан вариант исполнения устройства, где противоположное вращение обода 6 относительно обода 1 обеспечивается применением зубчатой передачи 18. Вращение от вала 5 передается на вал 15 посредством ременной передачи 16, при этом вал 15 вращается в ту же сторону, что и вал 5. С вала 15 вращение передается на вал 14 посредством зубчатой передачи 18, в результате чего вал 14 с ободом 6 вращается в противоположную сторону по сравнению с валами 15 и 5 и ободом 1. В остальном работа устройства аналогична фиг. 1.

Изобретение позволяет снизить энергоемкость физического труда при использовании устройства в качестве ручного. Устройство состоит из конусообразного обода 1 с ножами 2, снабженного нагнетательными элементами 3 и окнами 4. Соосно с основным ободом 1 установлен дополнительный обод 6 с возможностью противоположного направления вращения относительно обода 1, нагнетательные элементы 7 которого установлены с нагнетательными элементами 3. Обод 6 снабжен конической юбкой 9, размещенной эквидистантно наружной поверхности обода 1. На юбке 9 предусмотрены окна 10, расположенные на одном уровне с окнами 4. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАШИВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ, содержащее установленный на приводном валу режущий аппарат, выполненный в виде конусообразного обода с закрепленными на нем ножами и имеющего нагнетательные элементы и окна, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным ободом, установленным соосно с основным с возможностью противоположного с ним вращения, при этом нагнетательные элементы дополнительного обода установлены последовательно с нагнетательными элементами основного обода. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительный обод снабжен установленной эквидистантно наружной поверхности основного обода конической юбкой с выполненными в ней окнами. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что окна конической юбки дополнительного обода расположены на одном уровне с окнами основного обода.