СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1998 года по МПК A01B59/42 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям, требующих 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., 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 машины 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 ее работе, 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 которой, 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 18.04.1974. Опубликовано 15.01.1975).

Как правило, сельскохозяйственные агрегаты работают в пыльных условиях. 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. 4 F 16 B 21/06. Шпилька для быстроразъемного соединения // Олимпиев Ю.В., Самурин Я.М., Давлетчин А.А. Заявлено 06.01.1984. Опубликовано 23.01.1986).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся ограниченные условия эксплуатации, большая 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 отверстий в соединяемых деталях из-за забиваемости грязью пазов на головной части пружины. 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.

Известен сельскохозяйственный агрегат, содержащий трактор с механизмом навески, к которому посредством шпилек для быстро разъемного соединения прикреплена навесная машина (DE, заявки 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 ограниченные условия эксплуатации.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение эксплуатационной надежности сельскохозяйственных агрегатов в работе и при транспортировке.

Технический результат - повышение эксплуатационной надежности путем совмещения упругого элемента в виде конической пружины равного сопротивления с пальцем для крепления тяг навески трактора с кронштейнами подвески навесной машины.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном сельскохозяйственном агрегате, содержащем трактор с механизмом навески, к которому посредством шпилек для быстроразъемного соединения прикреплена навесная машина, каждая быстроразъемная шпилька имеет стержень с головкой и коническую пружину равного сопротивления, виток наименьшего диаметра которой закреплен в имеющейся на стержне кольцевой канавке, расположенной со стороны его головки, кроме того, на торце стержня со стороны пружины закреплена ручка, а на другом конце стержня в имеющемся пазу посредством шарнира установлен фиксатор.

За счет того, что быстроразъемная шпилька выполнена в виде стержня с головкой и на нем установлена коническая пружина равного сопротивления, 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 изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения.

Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

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

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

Изобретение поясняется фиг. 1 - 5.

На фиг. 1 изображен сельскохозяйственный агрегат, включающий трактор и навесной плуг, вид слева; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1, положение шпильки с упругим элементом и откидным стопором в кронштейне подвески навесной сельскохозяйственной машины; на фиг. 4 - то же, перед расцеплением сельскохозяйственной машины; на фиг. 5 - шпилька с упругим элементом для сцепа навесной сельскохозяйственной машины с навеской агрегатируемого трактора.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Сельскохозяйственный агрегат содержит трактор 1 и навесную сельскохозяйственную машину, например трехкорпусный плуг ПН-3-ЗО (фиг. 1 и 2). Плуг 2 с трактором 1 соединен нижними продольными тягами 3 и 4 и центральной верхней тягой 5. Перевод плуга 2 из рабочего положения в транспортное положение производится силовым гидроцилиндром 6 навесной системы трактора 1 посредством кулака 7 и вертикальных раскосов 8. Кронштейны 9, 10 и 11 подвески плуга 2 с нижними продольными тягами 3, 4 и центральной верхней тягой 5 соединены шпильками 12 для быстроразъемного соединения. Каждая шпилька 12 выполнена в виде стержня с головкой и снабжена ручкой 13, фиксатором 14 и упругим элементом 15. Упругий элемент 15 выполнен в виде пружины равного сопротивления. Упругий элемент 15 зафиксирован витком 17 меньшего диаметра пружины равного сопротивления в кольцевой канавке 18. Фиксатор 14 выполнен в виде откидного стопора, установленного посредством оси 19 на свободном конце 20 шпильки. Откидной стопор фиксатора 14 размещен в прорези 21 пальца 12. Торец 22 откидного стопора имеет скос 23, аналогичный скосу 24 в прорези 21 пальца 12. Центр тяжести откидного стопора 14 не совпадает с центром тяжести оси 19. Откидной стопор фиксатора 14 может занимать два положения: грань 25 перпендикулярна оси пальца 12 или грань 25 параллельна оси пальца 12 (фиг. 3 - 5).

Сельскохозяйственный агрегат работает следующим образом.

Перед началом работы навесную машину 2 навешивают на трактор 1. Для этого трактор 1 задним ходом подают к плугу 2. Нижнюю продольную тягу 3 совмещают с кронштейном 10. В отверстия кронштейна 10 и в отверстие "яблока" на конце нижней продольной тяги 3 устанавливают палец 12. Откидной стопор фиксатора 14 гранью 25 ориентируют вдоль оси пальца 12. Откидной стопор перемещают в отверстие кронштейна 10, затем в отверстие "яблока" нижней тяги 2 и вновь в отверстие кронштейна 10. Усилием руки тракторист в соосных отверстиях кронштейна 10 и левой нижней тяги 3 смещает шпильку 12 до упора (фиг. 4), сжимая витки упругого элемента 15. Откидной стопор фиксатора 14 под собственным весом поворачивается на оси 19. Грань 25 откидного стопора фиксатора 14 занимает вертикальное положение. Под действием упругих сил сжатых витков пружины упругого элемента 15 шпилька смещается от кронштейна 10 и занимает положение, указанное на фиг. 3. Грань 25 плотно прижата к щеке кронштейна 10.

Аналогичным образом тракторист соединяет правую продольную тягу 4 с правым нижним кронштейном 9 подвески плуга 2 и центральную верхнюю тягу 5 с кронштейном 11.

При выполнении технологических операций, например пахоты лемешно-отвальными корпусами плуга 2, тракторист силовым цилиндром 6 через тяги 3 - 5 плуг 2 многократно переводит из транспортного положения в рабочее и обратно. Переводы плуга 2 на концах загонки и при транспортировке под действием вибрации шпильки 12 в кронштейнах 9 - 11 подвески плуга 2 приводят к вращению вокруг осей шпилек 12. Под действием упругих сил сжатых витков пружины грань 25 поворотной защелки фиксатора 14 всегда прижата к кронштейну 11. Этим исключается самопроизвольное разъединение плуга 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 изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для 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 изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

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

Сельскохозяйственный агрегат относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям, требующим частого и быстрого разъема, особенно в условиях повышенных вибраций и ударных нагрузок. К трактору 1 с механизмом подвески посредством шпилек 12 для быстроразъемного соединения прикреплена навесная машина. Каждая быстроразъемная шпилька 12 имеет стержень с головкой и коническую пружину равного сопротивления, виток наименьшего диаметра которой закреплен в имеющейся на стержне кольцевой канавке, расположенной со стороны его головки. На торце стержня со стороны пружины закреплена ручка, а на другом конце стержня в имеющемся пазу посредством шарнира установлен фиксатор. 5 ил.

Сельскохозяйственный агрегат, содержащий трактор с механизмом навески, к которому посредством шпилек для быстроразъемного соединения прикреплена навесная машина, отличающийся тем, что каждая быстроразъемная шпилька имеет стержень с головкой и коническую пружину равного сопротивления, виток наименьшего диаметра которой закреплен в имеющейся на стержне кольцевой канавке, расположенной со стороны его головки, кроме того, на торце стержня пружины закреплена ручка, а на другом конце стержня в имеющемся пазу посредством шарнира установлен фиксатор.