КОСИЛКА-КУСТОРЕЗ Российский патент 1997 года по МПК A01G23/02 A01G23/06 A01D34/63 

Предлагаемое изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к средствам для срезания нежелательной травянистой и кустарниковой растительности при уходе за лесными культурами, посаженными рядами.

Для борьбы с нежелательной растительностью в мировой практике широко применяются прикатывающие катки различных конструкций (КОК-2, КУЛ-2 РФ), роторные кусторезы с горизонтальной осью вращения ("Николас" Франция, "Виллибальд" Германия, КОГ-2,3 и КОМ-2,3 РФ), моторизованные ручные инструменты ("Секор" РФ) "Зеноа" Япония, "Хюскварна" Швеция и др.), роторные кусторезы с вертикальной осью вращения ("Жиракс" и "Феменья" - Франция, "Пихкала" Финляндия и др.).

Практика показала, что для срезания мелкой поросли с диаметром до 3 4 см и травянистой растительности в междурядьях успешно используют роторные косилки и кусторезы с вертикальной осью вращения, имеющие цепные ("Пихкала"), ножевые или дисковые (например, КРН-2,1) и т.п. рабочие органы, которые при вращении образуют круг в горизонтальной плоскости. При поступательном движении такого кустореза нежелательная растительность, попадающая в зону вращения рабочего органа, срезается.

Наиболее близким техническим решением (кусторез с вертикальной осью вращения), принятым авторами за прототип, является косилка-обрезчик на садово-огородный трактор по французской заявке (N 2460096, A 01 D 35/264, 56/262), содержащий приводимые от ВОМ трактора через конический редуктор и ременную передачу вертикальные валы с дисками, на которых шарнирно закреплены в горизонтальной плоскости плоские ножи. Рабочие органы закрыты сверху жестко закрепленным кожухом и поддерживаются в вертикальной плоскости опорными колесами, которые размещены за рабочими органами.

Недостатком известного устройства является то, что им можно работать только в междурядьях лесных культур, а работу методом седлания такая конструкция не обеспечивает. Основной объем лесных культур на вырубках производится при полосной раскорчевке вырубок. Ширина полос 1,5 3 м, а выкорчеванные пни и порубочные остатки сдвигаются в междурядья, что затрудняет работу как трактора, так и кустореза. Наиболее эффективен метод ухода за молодыми культурами седланием, т. к. позволяет обрабатывать рядок одновременно с двух сторон. Это увеличивает производительность и может обеспечивать разную ширину обработки. Через 4 6 лет, когда нельзя седлать рядок культур, большинство порубочных остатков и пней сгнивает, и дальнейший уход можно проводить в междурядьях. Поэтому целью настоящего технического решения является расширение технологических возможностей кустореза, улучшение его эксплуатационных свойств и производительности.

Сущность изобретения заключается в том, что косилка-кусторез, включающая раму, механизм провода, опорные устройства и ножевые рабочие органы с вертикальной осью вращения, закрытые защитными кожухами, отличается тем, что рабочие органы установлены со смещением по высоте относительно друг друга на кронштейнах, закрепленных на общей вертикальной оси вращения, и выполнены поворотными до смыкания относительно этой оси, при этом защитные кожухи установлены шарнирно относительно вертикальных осей вращения рабочих органов и снабжены жестко установленными направляющими втулками, расположенными перпендикулярно продольной оси кустореза, в которых размещена с возможностью осевого перемещения соединительная тяга с ограничительными шайбами, а опорные устройства выполнены в виде желоба для прохода рядка растений, вынесены относительно центров вращения рабочих органов вперед и установлены по ширине защитной зоны. Перечисленные существенные признаки обеспечивают решение поставленной задачи и соответствие изобретательскому уровню.

Анализ известных технических решений (аналогов) в лесном хозяйстве и смежных областях, например патенты США (N 4487003, A 01 D 35/26) и Франции (N 2390087) и др. позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличиями в заявляемой машине, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "Изобретательский уровень".

Предлагаемая косилка-кусторез является дальнейшим совершенствованием применяемых машин, обеспечивающих расширение технологических и эксплуатационных возможностей при уходе за рядовыми лесными культурами на вырубках, и ее использование в народном хозяйстве возможно и целесообразно. Поэтому данное техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость".

На фиг. 1 представлен вид сбоку, на фиг. 2 вид сзади и на фиг. З вид сверху косилки-кустореза.

Пример конкретного исполнения.

Косилка-кусторез агрегатируется с самоходным шасси 1 и включает карданную передачу 2, регулируемые по высоте опорные лыжи 3, раму 4, талрепы 5, клиноременные передачи 6, конический редуктор 7, вертикальные стойки 8, ограничительные шайбы 9, шарнирно установленные на вертикальные стойки с защитным кожухами 10, упоры 11, втулки 12, опоры 13 кожухов, рабочий органы 14, направляющие втулки 15, соединительную тягу 16.

Принцип действия косилки-кустореза заключается в следующем. При обработке рядка растений, у которых высота кроны свободно проходит под трактором и рамой, применяют метод седлания рядка и рядок обрабатывают вдоль с двух сторон. Для этого высота рамы над поверхностью почвы регулируется с помощью опорных лыж 3, рабочие органы 14 с помощью талрепов 5 сдвигаются к центру путем поворота клиноременных передач 6 с вертикальными стойками 8 и упорами 11 на втулках 12, защитные кожухи 10 с опорами 13 кожухов поворачиваются относительно вертикальных стоек и в таком положении закрепляются соединительной тягой 16 и ограничительными шайбами 9 относительно направляющих втулок 15.

Путем такой регулировки может устанавливаться в широких пределах величина защитной зоны относительно рядка растений, вплоть до срезания травы под сеянцами.

Включается ВОМ трактора и через карданную передачу 2, конический редуктор 7 и клиноременные передачи 6 вращают рабочие органы 14, которые срезают нежелательную растительность в зоне вращения.

Для качественной обработки (полное срезание поросли и травы) выбирают режим работы путем изменения числа оборотов рабочих органов (ВОМ 540 или 1000 об/мин) путем перестановки шкифов в клиноременных передачах или путем изменения поступательной скорости движения. Ориентировочно угловую скорость рабочего органа ножей можно определить по формуле

где V_кр критическая скорость резания поросли, которая находится в пределах 10 60 м/с;
V_р рабочая скорость движения косилки-кустореза (на вырубках 1,5 3 км/ч);
D диаметр рабочего органа, м;
l длина заточки рабочего органа, м.

При большой высоте культурных растений уход производится в междурядьях. Для этого рабочие органы 14 сдвигаются (как было указано выше) так, чтобы они перекрывали друг друга или были рядом. Проходы делают с двух сторон рядка. Следует отметить, что для такой работы желательно иметь диаметр рабочего органа, равный половине ширины агрегатируемого самоходного шасси.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет уничтожать нежелательную растительность методом седлания при широкой регулировке величины защитной зоны и обрабатывать, как большинство известных кусторезов, междурядья.

Источники информации
1. Патент США N 4487003, A 01 D 35/26. Косилка с ножевым барабаном.

2. Заявка Франции N 2390087.

3. Заявка Франции N 2460096, A 01 D 35/264, 56/262. Косилка-обрезчик, сцепляемая с садово-огородным трактором. Прототип.

Использование: в сельском и лесном хозяйствах. Сущность изобретения : рама косилки-кустореза имеет дополнительную ось, а рабочие органы подвижно, посредством кронштейнов и со смещением по высоте относительно один другого установлены на дополнительной оси. Защитные кожухи свободно смонтированы на вертикальных осях рабочих органов и снабжены расположенными перпендикулярно продольной оси косилки-кустореза направляющими втулками с установленной в них с возможностью осевого перемещения соединительной тягой с ограничительными шайбами по концам. Опорные устройства вынесены вперед относительно оси рабочих органов и по ширине защитной зоны закреплены на раме, образуя желоб для прохода рядка растений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Косилка-кусторез, включающая самоходное шасси, раму, поворотные ножевые рабочие органы, расположенные на вертикальных осях, защитные кожухи рабочих органов, опорные устройства и механизм привода, отличающаяся тем, что рама имеет дополнительную ось, а рабочие органы подвижно посредством кронштейнов и со смещением по высоте относительно один другого установлены на дополнительной оси, причем защитные кожухи свободно смонтированы на вертикальных осях рабочих органов и снабжены расположенными перпендикулярно продольной оси косилки-кустореза направляющими втулками с установленной в них с возможностью осевого перемещения соединительной тягой с ограничительными шайбами по концам, а опорные устройства вынесены вперед относительно оси рабочих органов и по ширине защитной зоны закреплены на раме, образуя желоб для прохода рядка растений. 2. Косилка-кусторез по п.1, отличающаяся тем, что ножевой рабочий орган выполнен в виде диска, а длина заточки ножа от периферии равна

где l длина заточки ножа, м;
D диаметр ножа, м;
V_к р критическая скорость резания поросли, м/с;
V_р рабочая скорость косилки-кустореза, м/с;
w - частота вращения рабочих органов, с^- 1. 3. Косилка-кусторез по п.1, отличающаяся тем, что диаметр ножевого рабочего органа равен половине ширины самоходного шасси.