СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1998 года по МПК A01B59/42 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям навесных машин, требующим частого и быстрого разъема, особенно в условиях повышенных вибраций и ударных нагрузок.

Известен сельскохозяйственный агрегат, включающий трактор и навесную машину, например трехкорпусный навесной плуг, соединенную с трактором посредством тяг навесной системы и пальцев с фиксаторами (Кленин Н.И. и Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Изд. 2-е. М.: Колос, 1980, с. 142, рис. 107).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при эксплуатации навесной системы в агрегате с трактором, относятся низкая эксплуатационная надежность соединения, например навесного плуга с тягами трактора из-за несовершенства конструкции фиксаторов пальца. Плуг на концах каждой загонки многократно поднимают и опускают. Опускание плуга сопровождается ударными нагрузками, а подъем плуга в транспортное положение - вибрацией. Фиксаторы на концах пальцев в виде чек и колец расцепляются с диаметральным отверстием на конце пальца. Одна из тяг навесной системы трактора отсоединяется от кронштейна подвески плуга. Тяговое усилие трактора прикладывается после расцепки пальца только к двум из трех кронштейнов. Это вызывает асимметричные нагрузки и поломки навесной сельскохозяйственной машины как при выполнении технологического процесса, так и при транспортировке.

Известно также быстроразъемное соединение деталей с помощью шпильки с откидным подпружиненным стопором, шарнирно закрепленным в открытом пазу на конце шпильки, установленной в отверстиях, имеющихся в соединяемых деталях, в котором, с целью упрощения эксплуатации, на внешнем торце одной из деталей со стороны стопора эксцентрично отверстию под шпильку выполнено углубление, в котором расположен конец стопора, взаимодействующий с боковыми стенками углубления и утапливаемый в паз шпильки при ее проворачивании (SU N 456921. М. кл. F 16 B 21/06. Быстроразъемное соединение // Лебедев Г.Я. Заявлено 18.04.1973. Опубликовано 15.01. 1975).

Как правило, сельскохозяйственный агрегат работает в пыльных условиях и не защищен от атмосферных осадков в виде снега и дождя. Забивание почвой полости паза на конце шпильки приводит к тому, что стопор и пружина взаимно блокируются. Это не позволяет извлечь шпильку из отверстий соединяемых деталей, в нашем случае - разъединение плуга от трактора.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является шпилька для быстроразъемного соединения, содержащая стержень с головкой и пружиной, размещенной на стержне с возможностью взаимодействия одним торцом с головкой, и откидной стопор, установленный в пазу хвостовика стержня, в котором, с целью улучшения условий эксплуатации, она снабжена плоским кольцом с выступами на внутренней поверхности, входящими в пазы, выполненные на головной части стержня, установленным на стержне с возможностью взаимодействия с другим торцом пружины; на головке стержня установлен ориентирующий знак (SU N 1206514. М.кл. F 16 B 21/06. Шпилька для быстроразъемного соединения // Олимпиев Ю.В., Самурин Я.М., Давлетчин А.А. Заявлено 06.01.1984. Опубликовано 23.01.86).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся ограниченные условия эксплуатации, металлоемкость и сложность конструкции. При работе сельскохозяйственных агрегатов в полевых условиях наличие пыли, атмосферных осадков, коррозии металла неизбежно. Последнее приводит к тому, что стержень не может смещаться вдоль осей отверстия в соединяемых деталях из-за забиваемости грязью пазов на головной части стержня. Цилиндрическая пружина имеет ограниченное перемещение. Для преодоления сил трения между поверхностью стержня и внутренними поверхностями соединяемых деталей требуется постоянно возрастающее усилие P по мере деформации витков пружины. Размещение цилиндрической пружины сжатия на конце стержня требует увеличения не только его общей длины, но и дополнительных крепежных деталей. В производственных условиях при эксплуатации навесных сельскохозяйственных агрегатов не закрепленные детали на стержне имеют свойство быстро теряться, что снижает их техническую надежность.

Устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является сельскохозяйственный агрегат, включающий трактор и навесную машину, соединенную с трактором посредством тяг навесной системы, кронштейнов подвески рамы с рядом соосных отверстий и шпилек для быстроразъемного соединения, каждая из которых выполнена в виде стержня с головкой, ручки U-образной формы и фиксатора (Рекламный проспект фирмы "Lemken" (Германия) по сельскохозяйственным агрегатам с передней и задней навесками. Опубликовано 01.01.1995).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся низкая техническая надежность стержней и их фиксаторов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является сельскохозяйственный агрегат, содержащий трактор, который тягами навесной системы соединен с кронштейнами подвески рамы навесной машины, причем в каждом кронштейне выполнен ряд параллельных отверстий для шпилек быстроразъемного соединения (DE, заявка N 4323154. М. кл. A 01 B 59/00, 1995). Этот агрегат нами принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся низкая техническая надежность пальцев и их фиксаторов.

Сущность изобретения заключается в следующем. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, повышение эксплуатационной надежности сельскохозяйственных агрегатов в работе и при транспортировке навесных сельскохозяйственных машин.

Технический результат - повышение эксплуатации надежности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном сельскохозяйственном агрегате, содержащем трактор, который тягами навесной системы соединен с кронштейнами подвески рамы навесной машины, причем в каждом кронштейне выполнен ряд параллельных отверстий для шпилек быстроразъемного соединения, каждая шпилька выполнена в виде стержня с головкой на одном конце, на которой одним из концов закреплена ручка U-образной формы, а на хвостовике стержня установлен фиксатор, при этом в одном из отверстий каждого кронштейна размещен на стержне блокиратор, который выполнен в виде пружины сжатия, один конец которой размещен в имеющемся стакане, а другой - в имеющемся колпачке, при этом колпачок при блокировке стержня сопряжен с другим концом ручки; стакан размещен на противоположной относительно места установки ручки стенке кронштейна и выполнен с резьбой для установки в кронштейне; один конец ручки для соединения со стержнем снабжен резьбой.

За счет того что шпилька снабжена блокиратором, достигается указанный выше технический результат.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразования на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен сельскохозяйственный агрегат, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - место I на фиг. 1, верхний кронштейн подвески навесной машины; на фиг. 4 - сечение A-A на фиг. 3, диаметральный разрез стержня шпильки, ручки U-образной формы и блокиратора.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Сельскохозяйственный агрегат (фиг. 1 и 2) содержит трактор 1 и навесную сельскохозяйственную машину 2, выполняющую одну из технологических операций, например щелевание навесным щелерезом на глубину 45 - 50 см. Машина 2 с трактором 1 соединена нижними продольными тягами 3 и 4 и центральной верхней тягой 5 по трехточечной схеме навески. Перевод машины 2 из рабочего положения в транспортное положение производится силовым гидроцилиндром 6 навесной системы трактора 1 посредством кулака 7 и регулируемых вертикальных раскосов 8. Кронштейны 9, 10 и 11 подвески машины 2 с нижними продольными тягами 3, 4 и центральной верхней тягой 5 соединены шпильками 12. Шпильки 12 в кронштейнах 9, 10 и 11 зафиксированы блокираторами 13 (см. фиг. 3 и 4). Каждая шпилька 12 снабжена ручкой 14 U-образной формы. Кронштейны 9-11 снабжены параллельными соосными отверстиями 15 для шпилек 12 быстроразъемного соединения при изменении положения тяг 3-5 навесной системы трактора 1 по отношению к раме навесной машины 2. Равноудаленно от геометрических центров отверстий 15 выполнены соосные отверстия 16 и 17 для размещения блокиратора 13. Каждая шпилька 12 выполнена в виде стержня с головкой, на одном конце которой закреплена ручка 14 U-образной формы и фиксатор 18 на хвостовике 19 стержня. Фиксатор 18 выполнен в виде поворотного стопора и оси 20, на которой она свободно размещена. Поворотный стопор установлен в пазу хвостовика 19 и имеет два положения. Одно из них - в замкнутом положении шпильки 12 - показано на фиг. 4, а другое - при разъединении например тяги 5 с верхним кронштейном 11 - вдоль оси шпильки 12. В одном из отверстий каждого кронштейна 9-11 размещен стержень 12 блокиратора 13. Блокиратор 13 стержня 12 выполнен в виде пружины сжатия, один конец которой размещен в имеющемся стакане 21. Другой конец пружины блокиратора 13 установлен в колпачке 22. Форма колпачка 22 выполнена такой, что она занимает устойчивое положение на торце пружины. Колпачок 22 при блокировке стержня 12 сопряжен с другим концом ручки 14. Один конец ручки 14 U-образной формы имеет полусферическую головку 23. Другой конец ручки 14 снабжен резьбой 24 для соединения со стержнем 12. Шпилька 12 имеет глухое резьбовое отверстие 25. Ручка 14 резьбовым концом ввернута в резьбовое отверстие 25 и через плоскую шайбу 26 зафиксирована контргайкой 27. Шайба 26 ограничивает осевое перемещение шпильки 12 в отверстиях 15. Стакан 21 размещен на противоположной относительно места установки ручки 14 стенке кронштейна 11 и выполнен с резьбой для установки в кронштейне 9 10, 11. Дно стакана 21 снабжено шестигранником под размер рожкового ключа с зевом 19±0,7 мм.

Сельскохозяйственный агрегат работает следующим образом.

Перед началом работы навесную машину 2 навешивают на трактор 1. Для этого трактор 1 задним ходом подают к щелерезу. Нижние продольные тяги 3 и 4 совмещают с кронштейнами 9 и 10. Изменяя длину стяжной гайки центральной верхней тяги 5, совмещают геометрическую ось отверстия "яблока" тяги с осью соосных отверстий 15 верхнего кронштейна 11 подвески рамы навесной машины 2. Механизатор поворотный стопор фиксатора 18 ориентирует вдоль оси шпильки 12. Затем стопор фиксатора 18 устанавливают в одно из отверстий 15 и перемешивают стержень ручкой 14 в отверстие "яблока" центральной верхней тяги 5, а далее - в отверстие 15 кронштейна 11. Конец ручки 14 U-образной формы с полусферической головкой 23 механизатор направляют в отверстие 16 кронштейна 11. Усилием руки механизатор утапливает стержень шпильки 12 в отверстии 15 до упора плоской шайбы 26 на головке стержня. При перемещении ручки 14 полусферическая головка 23 соприкасается с поверхностью колпачка 22. Колпачок 22 при взаимодействии с ручкой 14 сжимает витки цилиндрической пружины сжатия блокиратора 13. При крайнем положении хвостовика 19 механизатор пальцем поворачивает стопор фиксатора 18 вокруг оси 20. Далее опускает ручку 14. Под действием упругих сил сжатых витков пружины блокиратора 13 ее осевое усилие передается на полусферическую головку 23, а затем через стержень ручки 14 ее резьбовой хвостовик 24 смещает стержень шпильки 12 в обратную сторону. Плоская шайба 26 отходит от плоскости кронштейна 11. Стержень шпильки 12 занимает положение, изображенное на фиг. 4. Поворотный стопор фиксатора 18 плотно прилегает в противоположной грани кронштейна 11. В зависимости от условий эксплуатации усилие перемещения шпильки 12 в отверстиях 15 регулируется посредством резьбового стакана 21 при ввинчивании в резьбовое отверстие 17 кронштейна 11.

При выполнении технологической операции, например щелевания посевов многолетних кормовых культур, тракторист силовым цилиндром 6 через тяги 3-5 многократно переводит щелерез из транспортного положения в рабочее и обратно. Переводы щелереза на концах загонки и при транспортировке под действием вибрации шпильки 12 в кронштейнах 9-11 подвески рамы плуга 2 исключают вращение стержня шпильки 12 в отверстиях 15. Под действием упругих сил сжатых витков пружины блокиратора 13 поворотный стопор фиксатора 18 плотно прижат к кронштейну 11. Этим исключается самопроизвольное разъединение навесной машины 2 от агрегатируемого трактора 1 как при выполнении транспортных переездов, так и в работе.

Простота конструкции шпилек 12 в обслуживании обеспечивает высокую эксплуатационную надежность сельскохозяйственного агрегата.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Сельскохозяйственный агрегат относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям навесных машин, требующим частого и быстрого разъема, особенно в условиях повышенных вибраций и ударных нагрузок. Трактор 1 тягами 3-5 навесной системы соединен с кронштейнами 9,10,11 подвески рамы навесной машины 2, причем в каждом кронштейне 3 -5 выполнен ряд параллельных отверстий для шпилек быстроразъемного соединения. Каждая шпилька выполнена в виде стержня с головкой на одном конце, на которой одним из концов закреплена ручка U - образной формы, а на хвостике стержня установлен фиксатор, при этом в одном из отверстий каждого кронштейна 3,4,5 размещен для стержня блокиратор, который выполнен в виде пружины сжатия, один конец которой размещен в имеющемся колпачке, при этом колпачок при блокировке стержня сопряжен с другим концом ручки.2 з.п.ф-лы,4 ил.

1. Сельскохозяйственный агрегат, содержащий трактор, который тягами навесной системы соединен с кронштейнами подвески, рамы навесной машины, причем в каждом кронштейне выполнен ряд параллельных отверстий для шпилек быстроразъемного соединения, отличающийся тем, что каждая шпилька выполнена в виде стержня с головкой на одном конце, на которой одним из концов закреплена ручка U-образной формы, а на хвостовике стержня установлен фиксатор, при этом в одном из отверстий каждого кронштейна размещен для стержня блокиратор, который выполнен в виде пружины сжатия, один конец которой размещен в имеющемся стакане, а другой в имеющемся колпачке, при этом колпачок при блокировке стержня сопряжен с другим концом ручки. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что стакан размещен на противоположной относительно места установки ручки стенке кронштейна и выполнен с резьбой для установки в кронштейне. 3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что один конец ручки для соединения со стержнем снабжен резьбой.