ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДРЕЗАНИЯ КОРНЕЙ Российский патент 1998 года по МПК A01G23/02 A01G23/09 A01B35/06 

Изобретение относится к лесозаготовительному комплексу, в частности, к устройствам для подрезания корней саженцев лесных и садовых культур.

известен корнеподрезчик [1] содержащий тяговое средство и режущий орган, который осуществляет подрезку 4орней надвиганием режущего органа транспортным средством.

Недостатком известной конструкции является повреждение корневой системы и выворачивание саженцев из почвы из-за длительного воздействия режущего органа на корневую систему.

Известна конструкция устройства для подрезания корней саженцев в питомниках [2] содержащая тяговое средство с гидроцилиндрами, управляющие положением рамки, связанной с режущим органом и вибратором.

Недостатком известной конструкции является сложность конструкции, отсутствие предохранительного устройства для защиты деталей от поломки, повреждение корневой системы из-за движения режущего органа в различных плоскостях.

Известно комбинированное орудие для лесных питомников [3] содержащее тяговое средство, раму, гидроцилиндры, рессоры, соединенные шарнирно с поперечным брусом, который связан жестко с одной вертикальной стойкой и шарнирно с другой, стойки связаны вверху стяжкой и гибким ножом внизу, вибратор, обеспечивающий вибрирование поперечного бруса, стяжки и ножа (прототип).

Недостатком известной конструкции является ограниченный колебательный эффект (вибрации), передаваемый от вибратора гибкому ножу, из-за значительной упругости соединительных звеньев и зазоров в них между грунтом и рамой трактора. Кроме того, при сообщении вибратором колебаний с увеличенной амплитудой произойдет вертикальное перемещение стоек, что приведет к перемещению сеянцев при контакте с гибким ножом, при котором возможен обрыв мелких корней.

Изобретение направлено на повышение качества подрезания корней путем уменьшения времени контакта режущего органа, повышение надежности работы устройства.

Это достигается тем, что в импульсном устройстве для подрезания корней, содержащее шарнирно связанный с рамой тягового средства силовой цилиндр для управления положением режущего органа, привод с напорной и отводящей магистралями, согласно изобретению, привод содержит установленный на раме тягового средства дополнительный силовой цилиндр, имеющий внутреннюю полость, ограничитель, распределитель и установленный в отводящей магистрали предохранительный клапан, при этом поршень дополнительного силового цилиндра имеет левый и правый штоки, причем правый шток посредством пружины сжатия и кинематической цепи связан с режущим органом, а левый расположен в полости ограничителя, корпус ограничителя присоединен к золотнику распределителя, при этом, подводящая левая полость распределителя соединена с атмосферой, средняя с напорной магистралью, правая заперта, отводящая правая заперта, кроме того, дополнительный силовой цилиндр имеет расположенное в начале хода поршня впускное окно и связанное с атмосферой, расположенное перед крайним правым положением поршня, выпускное окно, а левая и правая полости распределителя подсоединены к выпускному окну.

Известно предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия [4] содержащее гидроцилиндр, связанный с гидроаккумулятором, причем грядиль снабжен дополнительным звеном с образованием трехзвенника, которое из-за сложности конструкции, наличия больших габаритов, длительности процесса вывода орудия из почвы и повторного его ввода не обеспечивает надежность работы в питомнике.

В заявленном устройстве предохранительный клапан, обеспечивает защиту деталей от перегрузок, возникающих при увеличении сил сопротивления перемещению режущего органа в почве, например, при контакте с непреодолимым препятствием. Ограничитель, связанный с левым штоком дополнительного силового цилиндра и золотником распределителя, обеспечивает отключение устройства при предельных перемещениях режущего органа. Следовательно, надежность устройства обеспечивается защитой от нагрузок в кинематической цепи и от предельных перемещений режущего органа. Таким образов, совокупность взаимосвязанный узлов придает устройству новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решению критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом. Позиции на чертеже обозначают: Режущий орган 1; силовой цилиндр 2; распределитель 3; впускное окно 4; дополнительный силовой цилиндр 5; поршень 6; правый шток 7; выпускное окно 8; предохранительный клапан 9; левый шток 10; ограничитель 11; пружина сжатия 12.

Импульсное устройство включает режущий орган 1, положение которого управляется силовым цилиндром 2. Распределитель 3 отводящей магистралью соединен с впускным окном 4 дополнительного силового цилиндра 5 с поршнем 6 и правым штоком 7. Выпускное окно 8 связано с атмосферой и расположено перед крайним положением поршня 6 дополнительного силового цилиндра 5, расположенного на транспортном средстве. Предохранительный клапан 9 включен в отводящую магистраль и обеспечивает защиту деталей устройства от перегрузок, возникающих при взаимодействии режущего органа в почве с непреодолимым препятствием. Левый шток 10 располагается во внутренней полости ограничителя 11, корпус которого управляет положением золотника распределителя 3 и обеспечивает защиту устройства от предельных перемещений режущего органа 1. Пружина сжатия 12 и правый шток 7 обеспечивают возврат режущего органа 1 в рабочее положение.

устройство работает следующим образом.

При движении тягового средства осуществляется заглубление режущего органа 1 в почву на глубину подрезки корневой системы силовым цилиндром 2 с одновременной подачей сжатого воздуха через распределитель 3 во впускное окно 4. Под действием силы давления сжатого воздуха поршень 6 перемещается в крайнее правое положение. При этом, связанный с ним через шток 7 кинематической цепью режущий орган 1 займет крайнее переднее положение и его движение относительно почвы прекратится. В этом положении поршень 5 откроет выпускное окно 8. так как напорная магистраль через выпускное окно 8 будет связана с атмосферой, давление воздуха в левой полости дополнительного силового цилиндра 5 будет определяться сопротивлением истечению воздуха через выпускное окно 8 и поступления через окно 4. Практически это давление близкое к атмосферному. Движением тягового средства, при неподвижном в почве режущим органе 1, сообщается перемещение дополнительному силовому цилиндру 5 относительно поршня 6 в сторону впускного окна 4. Перемещение приведет к закрытию выпускного окна 8 и, как следствие повышению давления в левой полости. Дальнейшее перемещение дополнительного силового цилиндра 5 относительно поршня 6 приведет к равновесию силы давления сжатого воздуха силе сопротивления перемещению режущего органа 1 в почве, приведенной к поршню 6, и при превышении силы давления сжатого воздуха произойдет резкое, в виде импульса, опережающее перемещение режущего органа 1 в направлении движения тягового средства до момента открытия поршнем 6 выпускного окна 8. При этом ходе режущего органа 1 в почве происходит перерезание корней саженцев. В рабочем положении при колебании левого штока 10 во внутренней полости перемещение корпуса 11 ограничителя не происходит. Далее цикл повторяется. Встреча режущего органа 1 в почве с непреодолимым препятствием приведет к его остановке а затем перемещению ходом тягового средства дополнительного силового цилиндра 5 относительно поршня 6 в сторону впускного клапана 4. Этот процесс сопровождается повышением давления в магистрали от распределителя 3 до дополнительного силового цилиндра 5 и срабатыванием предохранительного клапана 9, который сообщает магистраль с атмосферой. Давление резко падает. В этом случае левый шток 10 при своем перемещении воздействует на корпус ограничитель 11, который переводит золотник распределителя 3 в положение, при котором напорная магистраль будет заперта, а отводящая магистраль и силовой цилиндр 5 сообщены с атмосферой. Режущий орган 1 разворачивается и пропускает препятствие. Возврат в рабочее положение осуществляется пружиной сжатия 12 и возвратной пружиной золотника распределителя 3. Таким образом осуществляется защита деталей устройства от действия предельных нагрузок. Появление предельных перемещений режущего органа 1, вызванных, например, раствором магистрали или появлением больших зазоров в сочленениях дополнительного силового цилиндра 5 приводит к перемещению левого штока 10, затем перемещения корпуса ограничителя 11, который воздействует на золотник распределителя 3, запирает напорную магистраль и сообщает отводящую магистраль с атмосферой. Этим достигается защита устройства от предельных перемещений режущего органа 1.

Применение импульсного устройства для подрезки корней позволит повысить качество подрезки, уменьшить их повреждаемость, ускорит формирование мочкообразности корневой системы и обеспечит лучшую приживаемость саженцев на месте их посадки.

Источники информации:
1. Авт.св. СССР N 1605977, A 01 C 11/00, 1990, БИ N 42.

2. Авт.св. СССР N 1634149, A 01 B 35/02, 1991, БИ N 10.

3. Авт.св. СССР N 1613010, A 01 B 35/06, 1990, БИ N 46 прототип.

4. Авт.св. СССР N 1166686, A 01 B 61/04, 1985, БИ N 26.

Использование: в устройствах для подрезания корней саженцев лесных и садовых культур. Сущность изобретения: импульсное устройство для подрезания корней содержит поршень, силовой цилиндр, связанный с режущим органом и ограничителем. В рабочем положении при перемещении поршня дополнительного силового цилиндра под действием силы тяжести сжатого воздуха режущий орган резко в виде импульса перемещается в почве и подрезает корни саженцев. В крайнем положении поршень открывает выпускное окно, связанное с атмосферой. Активное движение прекращается. Движением тягового средства сообщается перемещение дополнительного силового цилиндра относительно поршня в сторону выпускного окна, которое сопровождается повышением давления в левой полости. При превышении силы давления сжатого воздуха силе сопротивления перемещению режущего органа, приведенной к поршню, происходит активное движение. Цикл повторяется. При взаимодействии режущего органа с препятствием срабатывает предохранительный клапан, в результате чего режущий орган обходит препятствие. При предельных перемещениях режущего органа ограничитель разобщает дополнительный силовой цилиндр от питающей магистрали. 1 ил.

Импульсное устройство для подрезания корней, содержащее шарнирно связанный с рамой тягового средства силовой цилиндр для управления положением режущего органа, привод с напорной и отводящей магистралями, отличающееся тем, что привод содержит установленный на раме тягового средства дополнительный силовой цилиндр, имеющий внутреннюю полость ограничитель, распределитель и установленный в отводящей магистрали предохранительный клапан, при этом поршень дополнительного силового цилиндра имеет левый и правый штоки, причем правый шток посредством пружины сжатия и кинематической цепи связан с режущим органом, а левый расположен в полости ограничителя, корпус ограничителя присоединен к золотнику распределителя, при этом подводящая левая полость распределителя соединена с атмосферой, средняя с напорной магистралью, правая заперта, отводящая правая заперта, кроме того, дополнительный силовой цилиндр имеет расположенное в начале хода поршня впускное окно и связанное с атмосферой, расположенное перед крайним правым положением поршня выпускное окно, а левая и правая полости распределителя подсоединены к впускному окну.