ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОРУДИЕ Российский патент 1997 года по МПК A01B39/18 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к орудиям для поверхностной обработки (культивации) почвы.

Для поверхностной, в частности для сплошной обработки почвы (паров), применяются культиваторы, включающие раму со сцепным устройством, ходовые колеса, сменные рабочие органы, в число которых входят долотообразная лапа, регулятор глубины хода рабочих органов и т.п.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся ограниченные возможности и повышенная металлоемкость культиватора, не предусмотрены, в частности, возможность применения рабочих органов типа глубокорыхлителей с повышенным тяговым сопротивлением и возможность варьирования в размещении рабочих органов на раме.

Наиболее близким к предлагаемому орудию по совокупности признаков является культиватор, содержащий поперечный брус с установленными на нем секциями, имеющими копирующие колеса и сменные рабочие органы, а также устройство для подъема орудия, функции которого выполняет гидронавеска трактора с гидроцилиндром, и устройство регулирования глубины хода рабочих органов.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании объекта, принятого за прототип, относятся недостаточно широкие функциональные возможности, что ограничивает использование культиватора с рабочими органами, имеющими повышенное тяговое сопротивление, например глубокорыхлители, нестабильная глубина хода рабочих органов из-за повышенного расстояния между копирующими колесами и последним рядом лап, повышенные динамические нагрузки на гидронавеску трактора в транспортном положении из-за консольного расположения орудия, все элементы которого поднимаются гидроцилиндром навески, и из-за отсутствия демпфирующих устройств.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено изобретение, расширение функциональных возможностей и повышение эффективности использования орудия.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, возможность использования орудия с рабочими органами, имеющими повышенное тяговое сопротивление, при широком диапазоне регулирования расположения и глубины хода рабочих органов, снижение динамических нагрузок в транспортном положении.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном орудии поперечный брус снабжен продольной балкой с раскосами, шарниры которых расположены на брусе на одной оси, секции выполнены по крайней мере в виде двух рам, соединенных с поперечным брусом шарниром и подпружиненными шарнирно-рычажными подвесками, а посредством устройства для подъема орудия и продольной балкой, которая снабжена ползуном, приводимым в действие винтом и взаимодействующим с опорой гидроцилиндра устройства для подъема орудия. Кроме того, каждая рама выполнена в виде двух продольных и по крайней мере трех снабженных кронштейнами для стоек рабочих органов поперечных балок, две из которых имеют консоли по отношению к продольным балкам; указанные кронштейны установлены с возможностью смещения и содержат по две щеки, одна из которых снабжена скосом, образующим совместно со стойкой клиновое соединение, при этом резьбовой фиксатор стойки расположен на тыльной стороне кронштейна; раскосы выполнены с возможностью ограниченного регулирования длины; шарнирно-рычажные подвески снабжены стержнем с опорами на концах, помещенным в последовательно расположенные трубку и пружину.

Проведенный заявителем анализ уровня техники по патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить отсутствие аналога, характеризующегося признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения. Прототип позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна".

Заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками изобретения. Результаты показывают, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, в частности не предусматриваются известные преобразования. Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен общий вид почвообрабатывающего орудия, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид в плане; на фиг.3-7 сечения А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д на фиг. 2 соответственно; на фиг. 8 сечение Е-Е на фиг.1; на фиг.9 сечение Ж-Ж на фиг.4; на фиг.10 конструктивно-кинематическая схема орудия, вид сбоку.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключается в следующем.

Почвообрабатывающее орудие преимущественно для поверхностной обработки (культивации) почвы относится к числу прицепных и содержит поперечный брус 1 (фиг.1-3, 6-8), который снабжен продольной балкой 2 (фиг.1-3,6) и двумя раскосами 3 (фиг.1, 2,6); один конец балки 2 соединяется с соответствующим элементом трактора. Для крепления балки 2 и раскосов 3 на поперечном брусе 1 предусмотрены проушины 4 (фиг.3, 6), которые совместно с осями 5 образуют шарниры, расположенные на одной геометрической оси 1-1 (фиг.2). Противоположные концы раскосов 3 шарниром 6 (фиг.6) соединены с продольной балкой 2, при этом раскосы выполнены с возможностью ограниченного регулирования длины, для чего предусмотрены винтовые талрепы 7 (фиг.2, 6). На поперечной балке имеются удлиненные проушины 8 (фиг.1, 2), несущие на себе опорные колеса 9. Секции выполнены по крайней мере в виде плоских рам 10 (фиг.1,2,7,8), каждая из которых соединена с поперечным брусом 1 посредством шарниров 11 (фиг.2, 7, 8) и подпружиненных шарнирно-рычажных подвесок 12 (фиг.1,2,7). Дополнительно к этому рамы 10 посредством устройства 13 для подъема орудия (фиг.1-3) через поперечный брус 1 соединены с продольной балкой 2. Устройство 13 включает гидроцилиндр 14 (фиг.3), соединенный своим штоком с проушиной 15 поперечного бруса 1. Противоположный конец (опора) гидроцилиндра 14 соединен с ползуном 16, охватывающем продольную балку 2; ползун приводится в действие винтом 17.

Каждая рама 10 выполнена в виде двух продольных балок 18 и 19 (фиг.8) и по крайней мере трех поперечных балок 20, 21 и 22, две из которых (20 и 21) имеют консоли по отношению к продольным балкам. На поперечных балках 20-22, в том числе на их консолях, расположены кронштейны 23 для стоек 24 рабочих органов (фиг.2, 4, 9); кронштейны установлены с возможностью смещения вдоль поперечных балок. Кронштейны содержат две щеки 25 и 26, одна из которых (26) снабжена скосом "а", образующим совместно со стойкой 24 прямоугольного сечения клиновое соединение, при этом резьбовой фиксатор 27 стойки расположен на тыльной стороне кронштейна 23. Подпружиненные шарнирно-рычажные подвески 12 включают звено 27 (фиг.7), жестко прикрепленное к поперечному брусу 1, и шарнирносоединенное с ним составное звено 29, имеющее также шарнирную связь с одной из поперечных балок 21 рамы 10. Составное звено 29 снабжено стержнем 30 с опорами на концах, помещенным в последовательно расположенные трубку 31 и пружину 32. Каждая рама 10 имеет пару копирующих колес 33 (фиг.1, 2, 5), которые кривошипом 34 кинематически связаны с рычагом 35, образующим совместно с сектором-упором 36 устройство для регулирования глубины хода рабочих органов. В качестве сменных рабочих органов применяются различные лапы для поверхностной обработки (культивации) почвы и, как показано на фиг.1 и 4, глубокорыхлитель 37 с повышенным тяговым сопротивлением, выполненный за одно целое со стойкой 24. Некоторые упомянутые элементы орудия показаны на конструктивно-кинематической схеме (фиг.10).

Почвообрабатывающее орудие используется следующим образом.

При подготовке орудия к работе устанавливается комплект необходимых рабочих органов, для чего кронштейны 23 рассосредотачиваюся и закрепляются на поперечных балках 20-22 рам 10 таким образом, чтобы обеспечивалась равномерная поверхностная обработка почвы, что соответствует соотношению размеров на установку кронштейнов 23 (фиг.2): Первоначальное регулирование равномерности внедрения рабочих органов 37 в почву осуществляется за счет вертикального перемещения стоек 24 рабочих органов относительно кронштейнов 23, после чего стойка резьбовым фиксатором 27 укрепляется в кронштейне. При этом за счет скоса "а" на одной из щек 26 кронштейна 23 стойка 24 прижимается к другой щеке 25 кронштейна; надежное крепление стойки достигается образованным при этом клиновым соединением. Из транспортного положения рамы 10 с закрепленным на них оборудованием (на фиг.10 показано пунктиром) переводятся в рабочее положение за счет срабатывания выдвижения до упора штока гидроцилиндра 14 устройства 13 для подъема орудия. Гидроцилиндр 14 посредством проушины 15 разворачивает поперечный брус 1 и соединенные с ним шарнирами 11 и подпружиненными шарнирно-рычажными подвесками 12 рамы 10 с рабочими органами 37 и копирующими колесами 33. Необходимая глубина хода Δ рабочих органов (фиг.10) устанавливается путем поворота рычагов 35 и кинематически связанных с ними кривошипов 34 и копирующих колес 33; заданное положение фиксируется посредством секторов-упоров 36. Дополнительно к этому регулирование глубины хода рабочих органов (вследствие рассредоточения на расстояния d и c фиг.1) проводится путем перемещения на продольной балке 2 ползуна 16, приводимого в действие винтом 17. В этом случае гидроцилиндр 14 через проушину 15 несколько проворачивает поперечный брус 1, воздействуя на рамы, при этом сохраняется положение "до упора" штока гидроцилиндра.

При поверхностной обработке (культивации) почвы тяговое сопротивление рабочих органов 37 через их стойки 24 передается на кронштейны 23, далее посредством поперечных 20-22 и продольных 18, 19 блок рам 10 на шарниры 11, поперечный брус 1, шарниры 5, продольную балку 2, частично на раскосы 3 (через талрепы 7 и шарниры 6) и в конечном счете на трактор. Вертикальные составляющие тягового сопротивления и собственный вес орудия воспринимаются копирующими 33 и опорными 9 колесами. Копированию рельефа местности, преодолению нерасчетных препятствий типа металлических предметов и камней, снижению динамических нагрузок и вибраций способствуют подпружиненные шарнирно-рычажные подвески 12. Перевод орудия в транспортное положение производится гидроцилиндром 14 устройства 13, который посредством проушины 15 разворачивает поперечный брус 1, а вместе с ним рамы 10 и размещенное на рамах оборудование. Поворот осуществляется относительно геометрической оси 1-1 до складывания (до упора) гидроцилиндра, при этом между передним рядом рабочих органов 37 и почвой образуется транспортный зазор hmp (фиг.10). В транспортном положении оказывается только часть орудия, благодаря чему снижается консольная нагрузка на трактор и, что весьма существенно, момент этой нагрузки, которые воспринимаются не только трактором, но и опорными колесами 9. При движении агрегата с поднятым орудием динамические нагрузки и вибрации демпфируются шарнирно-рычажными подвесками 12 за счет передачи усилия от рам 10 с оборудованием на поперечный брус 1 через пружины 32 посредством стержней 30 с опорами на концах, трубок 31 и звеньев 28. При этом перегрузка продольной балки 2 и раскосов 3 и "увод" орудия исключается путем размещения их шарниров на одной геометрической оси 1-1 и возможности ограниченного регулирования длины раскосов с помощью винтовых талрепов 7.

В итоге обеспечивается возможность использования почвообрабатывающего орудия с рабочими органами, имеющими повышенное тяговое сопротивление, надежное крепление стоек рабочих органов в кронштейнах, широкий диапазон регулирования расположения и глубины хода рабочих органов, снижение динамических нагрузок и вибраций при поверхностной обработке почвы и более существенно в транспортном положении.

Таким образом, возможность осуществления изобретения достигается с помощью известных средств и методов, технический результат достигается при сравнительно простой конструкции орудия и неприхотливости в эксплуатации. Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Использование: в сельскохозяйственном машиностроении, а именно в культиваторах. Сущность изобретения: орудие преимущественно для поверхностной обработки почвы содержит поперечный брус с секциями рабочих органов. Секции установлены на колесах. Рабочие органы - сменные. На поперечном брусе закреплена продольная балка с раскосами, шарниры которых расположены на брусе на одной оси. Секции выполнены в виде по крайней мере двух рам. Рамы соединены посредством шарниров и подпружиненных шарнирно-рычажных подвесок с поперечным брусом, а посредством устройства для подъема орудия - и с продольной балкой. Балка снабжена ползуном, который приводится в действие винтом и взаимодействующим с опорой гидроцилиндра устройства для подъема орудия. 4 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Почвообрабатывающее орудие преимущественно для поверхностной обработки почвы, содержащее поперечный брус с установленными на нем имеющими копирующие колеса секциями сменных рабочих органов, а также устройства для подъема орудия и для регулирования глубины хода рабочих органов, отличающееся тем, что поперечный брус снабжен продольной балкой с раскосами, шарниры которых расположены на брусе на одной оси, секции выполнены по крайней мере в виде двух рам, соединенных с поперечным брусом шарнирами и подпружиненных шарнирно-рычажными подвесками, а посредством устройства для подъема орудия с продольной балкой, которая снабжена ползуном, приводимым в действие винтом и взаимодействующим с опорой гидроцилиндра устройства для подъема орудия. 2. Орудие по п. 1, отличающееся тем, что каждая рама выполнена в виде двух продольных и по крайней мере трех, снабженных кронштейнами для стоек, рабочих органов поперечных балок, две из которых имеют консоли по отношению к продольным балкам. 3. Орудие по п.2, отличающееся тем, что кронштейны стоек рабочих органов установлены с возможностью смещения и содержат по две щеки, одна из которых имеет скос, образующий совместно со стойкой клиновое соединение, при этом резьбовой фиксатор стойки расположен в тыльной части кронштейна. 4. 0орудие по п. 1, отличающееся тем, что раскосы выполнены с возможностью ограниченного регулирования длины. 5. Орудие по п.1, отличающееся тем, что подпружиненные шарнирно-рычажные подвески снабжены стержнем с опорами на концах, помещенным в последовательно расположенные трубку и пружину.