УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТРЕЗАНИЯ И ПОГРУЗКИ СИЛОСА И СЕНАЖА Российский патент 1997 года по МПК A01F25/20 

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства, а именно к погрузочным устройствам с ножами, преимущественно для резки силоса и сенажа.

Известно устройство для отрезания и погрузки блоков силоса [1] содержащее вертикальную раму с прикрепленными к ней горизонтальными вилами, режущего органа в виде вертикально расположенного ножа с треугольными зубьями, ω-образной направляющей рамки и механизма привода режущего органа. Механизм привода представляет собой гидроцилиндр двустороннего действия, приводящий с помощью цепи два телескопических рычага. Рычаги роликами опираются на направляющую рамку. На концах рычагов закреплен гидромотор привода режущего органа.

Устройство работает следующим образом. Включением гидроцилиндра и гидромотора нож, совершая колебательные движения, с помощью телескопических рычагов из крайнего положения врезается в кормовую массу и перемещается по траектории, совпадающей с плоскостью резания. Нож в любой точке траектории движения благодаря w-образной направляющей рамке и телескопическим рычагам ориентирован так, что плоскости резания и перемещения совпадают. На криволинейных участках траектории движения нож поворачивается по определенному радиусу закругления направляющей рамки на 90^o. После поворота нож перемещается прямолинейно на расстояние, равное ширине рамы, а затем поворачивается еще на 90^o и перемещается прямолинейно до крайнего положения. Отрезанный с трех сторон блок силоса с двумя закругленными углами отрывается по основанию и погружается в транспортное средство.

К недостатку данного устройства можно отнести следующее. Резание ножом, находящимся в толще материала, происходит за счет подпора самим материалом. Частицы корма удерживаются и перерезаются за счет заделки концов частиц, за счет сил трения и сцепления между частицами. В силу того, что частицы силоса и сенажа после современных силосоуборочных комбайнов получаются достаточно мелкими, они под режущими элементами ножа вследствие незначительной заделки смещаются друг относительно друга и тем самым укорачивают реальный ход зубьев ножа относительно частиц корма. Резание затрудняется, увеличиваются энергозатраты.

Кроме того, привод от одного эксцентрика сопровождается большими динамическими нагрузками от возникающих инерционных сил. Силы инерции возникают при изменении направления движения ножа в верхней и нижней точках хода. Так как резание производится на больших скоростях, силы инерции весьма значительны. Они приводят к вибрации устройства и поломкам деталей.

Прототипом предлагаемого устройства является устройство для отрезания кормовых блоков [2] Оно содержит раму с горизонтальными вилами, направляющую рамку, механизм пантографа, на выходном звене которого закреплена каретка с гидромотором привода ножа. Нож выполнен двойным, состоящим из двух частей, движущихся в работе от двух установленных на валу гидромотора эксцентриков.

Устройство работает следующим образом. Вилы внедряются в кормовой массив, нож, режущие части которого совершают возвратно-поступательные движения, врезается в кормовой массив и отрезает порцию в виде прямоугольного блока. Подача ножа и его ориентация в плоскости резания осуществляется с помощью пантографа. Режущие части ножа, двигаясь в противоположных направлениях, перерезает частицы корма с меньшими энергозатратами.

К недостатку этого устройства следует отнести то, что режущие части ножа прилегают друг к другу только за счет их жесткости. При внедрении ножа в толщу материала режущие части могут отойти друг от друга. В образовавшийся зазор между режущими частями попадают частицы корма и еще больше отодвигают их друг от друга. При разобщении режущих частей эффективного подпора материала, а следовательно, и резания его не происходит, режущие части формируют два обособленных параллельных пропила. Возрастает энергоемкость резания вследствие потери эффекта подпорного резания, увеличения площади резания и поверхностей трения. Кроме того, материал, попавший в зазор между режущими частями, отклоняет их от вертикального положения, что может привести к их изгибу и заклиниванию. Привод ножей от двух установленных на одном валу эксцентриков вызывает необходимость удлинения консольной части вала, что приводит к увеличению изгибающих моментов, нагрузок на подшипники гидродвигателя и снижению надежности и долговечности гидродвигателя привода.

Технической задачей изобретения является взаимная фиксация режущих частей ножа и повышение надежности за счет увеличения жесткости вала установкой на дополнительную опору.

Задача в устройстве для отрезания и погрузки силоса и сенажа, содержащем раму с горизонтальными вилами, направляющую рамку, механизм подачи и каретку с механизмом привода режущего органа, выполненного в виде ножа, состоящего из двух частей, приводимых от двух установленных на одном валу гидродвигателя эксцентриков, решается тем, что устройство снабжено стержнем, втулкой-удлинителем, опорной пластиной с подшипником качения, гнездом и буртиком, и стопорным кольцом, при этом режущие части ножа соединены между собой с возможностью перемещения друг относительно друга вдоль их продольной оси с помощью стержня, жестко закрепленного на лицевой площадке каретки и выполненного с двумя направляющими П-образного или V-образного сечения, охватывающими выступы соответствующих сечений режущих частей ножа и удерживающими их от разъединения, а эксцентрики насажаны на втулку-удлинитель, установленную в подшипнике качения, который помещен в гнезде опорной пластины и упирается в буртик, причем втулка-удлинитель зафиксирована от осевого смещения стопорным кольцом, и установлена в дополнительном подшипнике, помещенном в посадочном гнезде, выполненном в стержне.

В конструкции прототипа не предусмотрены детали, предотвращающие разъединение режущих частей ножа и отклонение их от вертикального положения. В предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, режущие части ножа соединены между собой стержнем, который удерживает их в первоначально заданном прижатом друг к другу положении. Выступы стержня входят в пазы на внутренней поверхности режущих частей и охватывают выступы режущих частей. Стержень с материалом, то есть силосом и сенажом, не соприкасается и, следовательно, дополнительного сопротивления перемещению ножа в толще материала не оказывает. Стержень жестко закреплен на лицевой площадке каретки с помощью винтов. В конструкции прототипа такого фиксирующего элемента, как стержень, не предусмотрено. На выходной конец вала гидродвигателя насажана втулка-удлинитель, установленная в дополнительном подшипнике качения, помещенном в посадочном гнезде опорной пластины. Подшипник от осевого смещения удерживается буртиком гнезда и стопорным кольцом. Этих элементов в конструкции прототипа не предусмотрено.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 механизм привода режущего органа, вид спереди; на фиг. 3 то же, вид сбоку; на фиг. 4 то же с подшипником, установленным в гнезде опорной пластины; на фиг. 5 то же с подшипником, установленным в гнезде стержня; на фиг. 6 сечение режущего органа с П-образным стержнем по А-А; на фиг. 7 то же с V-образным стержнем; на фиг. 8 механизм привода режущего органа, вид сверху; на фиг. 9 общий вид механизма привода в аксонометрии, опорная пластина с подшипником снята.

Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа состоит из рамы с горизонтальными вилами 1, несущего бруса 2, на котором закреплен механизм подачи 3 с гидроцилиндром 4 и телескопическими рычагами 5 и 6, гидродвигателя 7, привода лицевой части 8 и тыльной части 12 ножа, w -образной направляющей рамки 9. Рычаги 5 и 6 опираются на рамку 9 с помощью роликов 10 и 11. Нож выполнен из двух частей: лицевой части 8 и тыльной части 12, которые соединены между сбой с возможностью перемещения друг относительно друга вдоль оси. Лицевая часть 8 и тыльная часть 12 ножа закреплены с помощью заклепок или винтов к водилам 13 и 14. В пазах водил 13 и 14 расположены оппозитно установленные на валу 15 гидродвигателя 7 эксцентрики 16 и 17. Водила 13 и 14 помещены в направляющих 18 и 19, прикрепленных к вертикальной площадке 20. Режущие части 8 и 12 соединены стержнем 21, выступы 22 которого помещены в пазы 23 П-образной или V-образной формы режущих частей 8 и 12 с возможностью перемещения режущих частей 8 и 12 только вдоль оси. Разъединение режущих частей 8 и 12 невозможно. Стержень 21 жестко закреплен в направляющих 18 и 19 с помощью винтов 24. В стержне 21 выполнено отверстие 25 для прохождения втулки-удлинителя 26, насаживаемой на вал 15 гидродвигателя 7. Отверстие 25 выполнено большего диаметра, чем диаметр втулки-удлинителя 26. Втулка-удлинитель 26 насажана на вал 15 с помощью шпонки или шлицев. От осевого смещения втулка-удлинитель 26 зафиксирована с помощью пружинного стопорного кольца 27. Втулка-удлинитель 26 удерживается подшипником 28, посаженным в гнездо 29 опорной пластины 30. Подшипник 28 зафиксирован гайкой 31 и буртиком 32 опорной пластины 30. На втулку-удлинитель 26 насажаны с помощью шпонок или шлицев эксцентрики 16 и 17. Втулка-удлинитель 26 может опираться своей срединной частью через втулки 33 и 34 на стержень 21. Вместо втулок 33 и 34 может быть установлен подшипник качения. Например, шариковый самоустанавливающийся. От осевого смещения втулка-удлинитель 26 может фиксироваться стопорным кольцом 27 или штифтом (на фиг. 3 не показан). Опорная пластина 30 прикреплена к направляющим 18 и 19 с помощью винтов 35. Длина стержня 21 меньше длины режущих частей 8 или 12 на величину не менее их двойного хода. Концы режущих частей 8 и 12 выполнены гладкими без П-образных или V-образных пазов. Режущие кромки зубьев ножа выполнены прямыми или в виде вогнутой кривой.

Устройство работает следующим образом. Напором трактора вилы 1 внедряются в кормовой массив. Включаются гидродвигатель 7 и гидроцилиндр 4 подачи. Режущие части 8 и 12 ножа, приводимые от двух расположенных на втулке-удлинителе 26, насажанной на вал гидродвигателя 15, эксцентриков 16 и 17, перемещаясь в противоположных направлениях, врезаются в массив силоса или сенажа. Благодаря стержню 21 режущие части 8 и 12 плотно прилегают друг к другу. Частицы корма, попадая в межзубовое пространство двух соседних движущихся в противоположных направлениях лицевой части 8 и тыльной части 12, подпираются и перерезаются с меньшим усилием, чем при резании ножом, выполненным как одно целое. Режущие части 8 и 12, перемещаясь вдоль стержня 21, удерживаются им в прижатом друг к другу положении. Минимальный зазор, необходимый только для перемещения вдоль оси, сохраняется. Условий для попадания частиц силоса или сенажа в пространство между режущими частями 8 и 12 не образуется. Вал гидродвигателя, удлиненный втулкой-удлинителем 26, опирается через подшипник 23 на опорную пластину 30. Жесткость вала 15 гидродвигателя 7 увеличивается и нагрузка на подшипники гидродвигателя 7 уменьшается. Тем самым повышается надежность механизма привода ножа и устройства в целом.

Отрезанная с трех сторон порция корма отрывается по основанию подъемом устройства и погружается в транспортное средство. Затем рабочий цикл повторяется.

Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа позволит отрезать порции корма от массива более эффективно, с меньшими затратами энергии, так как резание производится подпором частиц корма не только кормовым массивом, не только за счет заделки частиц, но и другими движущимися навстречу зубьями другой режущей части ножа. Режущие части надежно зафиксированы стержнем и не отходят друг от друга. Вал, удлиненный втулкой-удлинителем, опираясь на подшипник, установленный в гнезде опорной пластины, приобретает большую жесткость, что повышает надежность и долговечность гидродвигателя.

Использование: в области сельского хозяйства, а именно в погрузочных устройствах с ножами, преимущественно для резки силоса и сенажа. Сущность изобретения: в устройстве для отрезания и погрузки силоса и сенажа, содержащем раму с горизонтальными вилами, направляющую рамку, механизм подачи, каретку с механизмом привода рабочего органа, выполненного в виде ножа, состоящего из двух частей, оно снабжено стержнем, втулкой-удлинителем, опорной пластиной, с подшипником качения, гнездом и буртиком, и стопорным кольцом, при этом режущие части ножа соединены между собой с возможностью перемещения друг относительно друга вдоль их продольной оси с помощью стержня, жестко закрепленного на лицевой площадке каретки и выполненного с двумя направляющими П-образного или V-образного сечения, охватывающими выступы соответствующих сечений режущих частей ножа и удерживающими их от разъединения, а эксцентрики насажаны на втулку-удлинитель, установленный в подшипнике качения, который помещен в гнезде опорной пластины и упирается в буртик, причем втулка зафиксирована от осевого смещения стопорным кольцом. 1 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа, содержащее раму с горизонтальными вилами, направляющую рамку, механизм подачи, каретку с механизмом привода рабочего органа, выполненного в виде ножа, состоящего из двух частей, приводимых от двух эксцентриков, установленных на одном валу гидродвигателя, отличающееся тем, что оно снабжено стержнем, втулкой-удлинителем, опорной пластиной с подшипником качения, гнездом и буртиком и стопорным кольцом, при этом режущие части ножа соединены между собой с возможностью перемещения друг относительно друга вдоль их продольной оси с помощью стержня, жестко закрепленного на лицевой площадке каретки и выполненного с двумя направляющими П-образного или V-образного сечения, охватывающими выступы соответствующих сечений режущих частей ножа и удерживающими их от разъединения, а эксцентрики насажены на втулку-удлинитель, установленную в подшипнике качения, который помещен в гнезде опорной пластины и упирается в буртик, причем втулка зафиксирована от осевого смещения стопорным кольцом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что втулка-удлинитель установлена в дополнительном подшипнике, помещенном в посадочном гнезде, выполненном в стержне.