ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ Российский патент 1998 года по МПК A01B61/04 

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим орудиям для обработки почвы на нераскорчеванных вырубках и других объектах, насыщенных препятствиями.

Известно предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия, содержащее упругий элемент, шарнирно соединенный одним концом с грядилем, а другим - с рамой орудия, причем упругий элемент выполнен в виде эластичной герметичной оболочки (SU, авторское свидетельство, 1454270, кл. A 01 B 61/04, 1985).

Недостатком предохранительного устройства является его неудовлетворительная силовая характеристика, выражающаяся в росте усилия на рабочем органе по мере его выглубления из почвы при наезде на препятствие. При этом значительные усилия на рабочем органе приводят к выглублению всего орудия, что резко ухудшает качество работы последнего.

Известен пружинный предохранитель корпуса плуга, включающий шарнирно подвешенный на раме орудия грядиль с корпусом, упругий элемент в виде пружины сжатия и двухзвенный рычажный механизм, звенья которого в шарнирном соединении образуют тупой угол, а их свободные концы шарнирно присоединены к раме и грядилю, при этом через общий шарнир двухзвенника пропущен направляющий стержень, один конец которого шарнирно соединен с рамой, а другой является опорой для одетой на стержень пружины (US, патент, 3976144, 1976).

Недостаток предохранителя заключается в повышенной сложности его конструкции. Кроме этого, высокая инерционность срабатывания этого предохранителя из-за значительного трения направляющего стержня в отверстии общего шарнира двухзвенника неизбежно приводит к увеличению ударных нагрузок на рабочий орган при его столкновениях с препятствиями.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является предохранительное устройство автоматического действия для рабочего органа почвообрабатывающего орудия, содержащее поворотный грядиль рабочего органа, упругий аккумулятор, гидроцилиндр и двухзвенный рычажный механизм, звенья которого в шарнирном соединении между собой образуют тупой угол, вершина которого связана со штоком гидроцилиндра (SU, авторское свидетельство, 409663, кл. A 01 B 61/04, 1970).

Недостаток известного предохранительного устройства заключается в сложности и громоздкости его конструкции, в которую входят отдельно гидроцилиндр и упругий аккумулятор с соединительными гидрошлангами. Кроме этого, надежность такого предохранительного устройства недостаточно высокая из-за неизбежных естественных утечек рабочей жидкости через уплотнения в гидроцилиндре и соединения гидрошлангов.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - уменьшение габаритных размеров и упрощение конструкции предохранительного устройства за счет совмещения функций упругого аккумулятора и гидроцилиндра в одном узле - упругом элементе, а также повышение надежности устройства благодаря отсутствию в нем гидравлических уплотнений и соединений.

Для решения этой задачи в предохранительном устройстве почвообрабатывающего орудия, содержащем закрепленный на раме поворотный грядиль рабочего органа, упругий элемент, взаимодействующий с двухзвенным рычажным механизмом, звенья которого шарнирно соединены между собой с образованием тупого угла, а свободными концами шарнирно соединены с рамой орудия и грядилем рабочего органа, один торец упругого элемента взаимодействует со звеном рычажного механизма, а другой - с рамой или грядилем.

На фиг. 1 изображено предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия в варианте, когда торец упругого элемента взаимодействует с рамой орудия; на фиг. 2 -то же с грядилем.

Предохранительное устройство содержит закрепленный на раме 1 поворотный грядиль 2 с рабочим органом 3, упругий элемент 4, выполненный, например, в виде эластичной герметичной пневмокамеры. В качестве упругого элемента 4 в предохранительном устройстве кроме пневмокамеры могут также использоваться цилиндрические, конические и тарельчатые пружины, шайбы из эластичного материала и другие типы упругих элементов. Упругий элемент 4 взаимодействует с двухзвенным рычажным механизмом, звенья 5 и 6 которого соединены между собой шарниром 7 с образованием между этими звеньями тупого угла. Свободные концы звеньев 5 и 6 шарнирно соединены с рамой 1 орудия и грядилем 2 рабочего органа. Один торец упругого элемента 4 взаимодействует со звеном 5 рычажного механизма, а другой - с рамой 1 орудия. Упругий элемент 4 может быть также размещен между звеном 6 и грядилем 2, как это изображено на фиг. 2. Торцы упругого элемента 4 фиксируются от смещения с помощью опор 8, закрепленных на звеньях, раме или грядиле. Первоначально пневмокамера 4 заполняется сжатым газом от внешнего источника через ниппель 9 до давления, обеспечивающего надежное удержание рабочего органа на заданной глубине обработки. Грядиль 2 в исходном положении прижат к упору 10 на раме орудия.

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия работает следующим образом. При движении рабочего органа 3 в почве грядиль 2 прижат к упору 10 усилием упругого элемента 4, действующего на звено 5 рычажного механизма. Это усилие раскладывается на составляющие усилия, направленные вдоль звеньев 5 и 6. Благодаря тупому углу между звеньями усилие прижима звеном 6 грядиля 2 к упору 10 больше, чем усилие, развиваемое упругим элементом 4.

При наезде на препятствие грядиль 2 с рабочим органом 3 поворачивается вверх и угол между звеньями 5 и 6 рычажного механизма уменьшается, звено 5 посредством опоры 8 воздействует на торец упругого элемента - пневмокамеру 4, сжимает ее и повышает в ней давление газа. При этом с уменьшением угла между звеньями 5 и 6, снижается и усилие на рабочем органе 3. Благодаря снижению нагрузок на рабочий орган при преодолении им препятствий, обеспечивается надежная защита почвообрабатывающего орудия от поломок, а также уменьшается его тяговое сопротивление.

После преодоления препятствия рабочий орган 3, под воздействием возросшего усилия упругого элемента 4, возвращается в исходное положение до соприкосновения грядиля 2 с упором 10 на раме орудия.

Таким образом упрощение конструкции предохранительного устройства за счет совмещения функций упругого аккумулятора и гидроцилиндра в одном узле - упругом элементе и размещение последнего между звеньями рычажного механизма и рамой или грядилем обеспечивает его компактность и простоту в изготовлении. Кроме того, такое предохранительное устройство надежно в работе, т.к. в его конструкции отсутствуют гидравлические соединения и уплотнения, через которые возможны естественные утечки рабочей жидкости.

Предохранительное устройство предназначено для лесного и сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано в почвообрабатывающих орудиях для обработки почвы на нераскорчеванных вырубках. На раме (1) закреплен поворотный грядиль 2 рабочего органа (3), упругий элемент (4), взаимодействующий с двухзвенным рычажным механизмом. Звенья (5), (6) рычажного механизма шарниром (7) соединены между собой с образованием тупого угла, а свободными концами шарнирно соединены с рамой (1) орудия и грядилем (2) рабочего органа. Один торец упругого элемента (4) взаимодействует со звеном (5) рычажного механизма, а другой - с рамой (1) или грядилем (2). Данная конструкция предохранительного устройства повышает его надежность благодаря отсутствию в нем гидравлических уплотнений и соединений. 2 ил.

\ \ \ 1 Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия, содержащее закрепленный на раме поворотный грядиль рабочего органа, упругий элемент, взаимодействующий с двухзвенным рычажным механизмом, звенья которого шарнирно соединены между собой с образованием тупого угла, а свободными концами шарнирно соединены с рамой орудия и грядилем рабочего органа, отличающееся тем, что один торец упругого элемента взаимодействует со звеном рычажного механизма, а другой - с рамой или грядилем.