КУЛЬТИВАТОР Российский патент 2000 года по МПК A01B39/18 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к пропашным культиваторам.

Известен культиватор-растениепитатель навесной КРН-5,6А (КРН-4,2, КРН-8,4А), содержащий раму (поперечный брус), кронштейн автоматической сцепки для агрегатирования с пропашным трактором, левое и правое опорные колеса, параллелограммные секции, опирающиеся на копирующие колеса, и несущие сменные рабочие органы. Комплект сменных рабочих органов, с помощью которых выполняются операции ухода за пропашными культурами, используемый на операциях подрезания сорняков с одновременным рыхлением почвы в междурядьях (см., например, книгу "Теория конструкция и расчет сельскохозяйственных машин: учебник для вузов сельскохозяйственного машиностроения (Е.С. Босой, О.В. Верняев, И.И.Смирнов, Е.Г. Султан-Шах. Под ред. Е.С. Босого - 2-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1977 - 586 с., ил. - с. 132-133, рис. 3.11).

Недостатками указанного культиватора являются ограниченная область применения обработки почвы и большие трудозатраты при переналадке культиватора дли обработки междурядий пропашных культур, возделываемых с шириной междурядий 30, 45, 60, 70 и 90 см.

Наиболее близким изобретением к предложенному по совокупности признаков является культиватор, содержащий поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями, каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, и опорные колеса (см. RU, N 2013909, кл. A 01 B 39/18, 15.06.94).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся недостаточно широкие функциональные возможности.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, расширение функциональных возможностей культиватора.

Технический результат - снижение трудозатрат при переналадке культиватора для выполнения технологических операций по уходу за пропашными культурами шириной междурядий 0,3, 0,45, 0,6, 0,7 и 0,9 м, а также повышение точности размещения секций на поперечном брусе культиватора.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что культиватор снабжен механизмами согласованного смещения секций и механизмами блокировки положений секций на поперечном брусе, причем каждый механизм согласованного смещения секций выполнен в виде приводного вала, кинематически связанного с индивидуальными ходовыми винтами и гайками, установленными в кронштейнах подвижных втулок с возможностью смещения вдоль поперечного бруса, а механизм блокировки положения секции на поперечном брусе выполнен в виде эксцентрикового диска, снабженного рукояткой поворота и установленного посредством горизонтальной оси в паре кронштейнов над прорезью подвижной втулки, охватывающей по периметру поперечный брус.

На фиг.1 изображен культиватор, вид в плане, на фиг.2 - то же, вид слева, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1, положение средней неподвижной секции на поперечном брусе культиватора, на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.1, механизм блокировки втулки подвижной секции на поперечном брусе культиватора, в рабочем положении, на фиг.5 - положение механизма блокировки втулки подвижной секции на поперечном брусе культиватора при смещении секции для установки на заданную ширину междурядий, на фиг.6 - кинематическая схема привода левого механизма согласованного смещения секций при переустановке с одного размера ширины междурядий на другой.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Культиватор (см. фиг.1 и 2) содержит поперечный брус 1 с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями 2-10, кронштейн 11 автоматической сцепки, левое и правое опорные колеса 12 и 13, механизмы 14 и 15 согласованного смещения секций 3-10, механизмы 16 блокировки положений секций 3-10 на поперечном брусе 1. На эксцентриковом диске 17 закреплена рукоятка 18. Диск 17 установлен посредством горизонтальной оси 19 в паре кронштейнов 20 над прорезью 21 подвижной втулки 22 с возможностью смещения вдоль поперечного бруса 1.

Механизмы 14 и 15 согласованного смещения секций 3-10 на поперечном брусе 1 размещены равноудаленно от его середины и выполнены в зеркальном отражении.

Механизм 14 (см. фиг.6) выполнен в виде приводного вала 23, кинематически связанного с индивидуальными ходовыми винтами 24-27, секций 6, 5, 4 и 3 на левой части поперечного бруса 1 и гайками 28, 29, 30 и 31, установленными в кронштейнах 32 подвижных втулок 22 механизмов 16 блокировки положения секций 3-10.

Приводной вал 23 выполнен полым. Концы вала 23 посредством стоечных корпусов 33 и 34 установлены надлежащим образом на поперечном брусе 1. Стоечные корпуса 33 и 34 снабжены подшипниками скольжения, не требующими смазки. Приводной вал 23 в стоечных корпусах 33 и 34 закреплен средствами фиксации, ограничивающими его осевое смещение. Один из концов вала 23, обращенный в сторону левого конца поперечного бруса 1, снабжен квадратным хвостовиком 35 под размер втулки съемного воротка 36. Вороток 36 вложен в комплект ЗИП культиватора.

По длине приводного вала 23 выполнены шпоночные пазы для установки средств кинематической связи ходовых винтов 24-27 механизма 14 согласованного смещения секций 3-6.

Ходовые винты 24-27 выполнены идентичными по конструкции. Винты 24-27 друг от друга отличаются лишь длиной ходовой части. Шаг винта выбран равным 8 мм. Каждый винт 24 (25-27) установлен на стоечных корпусах 37 и 38, размещенных на нерабочих участках поперечного бруса 1. Стоечные корпуса 37 и 38 снабжены упорными подшипниками скольжения 39 и средствами крепления. На нарезанных частях ходовых винтов 24-27 установлены одинаковые гайки 28-31 с шагом трапецеидальной резьбы, равным 8 мм. Гайки 28-31 имеют форму втулок, на внешних концевых поверхностях которых выполнены две пары лысок шириной 10 мм с расстоянием между плоскими гранями, равным 40 мм. Лысками втулки гаек 28-31 размещены в парах кронштейнов 32 (см. фиг.4, 5). Кронштейны 32 размещены на подвижных втулках 22 механизмов 16 блокировки положения секций 3-10.

Кинематические связи ходовых винтов 24-27 с приводным валом 23 механизма 14 согласованного смещения выполнены в виде открытых прямозубых цилиндрических передач 40 с передаточным отношением, определяемым из соотношения J =1: (2n-1), где: n - порядковый номер подвижной секции 3-6, считая от края к середине поперечного бруса 1.

На поперечном брусе 1 (см. фиг.1 и 3) установлены параллелограммные секции 2-10. Каждая секция содержит кронштейн 41 и пару хомутов 42, которые фиксируют его положение на середине поперечного бруса 1. Каждый кронштейн 41 верхней регулируемой тягой 43 и нижней тягой 44 соединен шарнирно с задним подвижным кронштейном 45, на котором размещены опорное колесо 46 секции 2 и грядиль 47. На грядиле 47 размещен комплект сменных рабочих органов 48,49 и 50. Для выполнения широкого спектра технологических операций по уходу за возделываемыми пропашными культурами, в центральной секции 2 меняют либо комплект сменных рабочих органов 48-50, либо переставляют, либо взаимно сближают, либо взаимно удаляют.

Подвижные параллелограммные секции 3-10 унифицированы с неподвижной секцией 2. Отличительной особенностью являются кронштейны 32 и 51, которые сварными швами закреплены на внешней поверхности подвижной втулки 22, охватывающей по периметру поперечный брус 1.

Левое опорное колесо 12 и правое опорное колесо 13 своими вилками 52 размещены на подвижных втулках 22 секций 3 и 8 подвижного бруса 1.

Культиватор работает следующим образом.

Переход социалистического сельского хозяйства в б.РСФСР к многоукладному хозяйствованию в Российской Федерации привел к тому, что на полях крестьянских и фермерских хозяйств возделываются до десяти различных пропашных культур, спрос на которые определяет рынок. При возделывании крупяных культур (гречиха, просо) ширина междурядий при посеве устанавливается равной 30 и 45 см. При посеве сахарной свеклы ширину междурядий устанавливают равной 45 см, а кормовой свеклы и сорго - 60 см. На посевах масличных сортов подсолнечника ширину междурядий выдерживают в пределах 60±1 см. Гибриды кукурузы на силос высевают с междурядьями 70 см, тогда как зерновую кукурузу и ряд бахчевых культур следует высевать с междурядьями 90 см и кратными им величинами. В условиях Юга России с острым дефицитом влаги и редким выпадением естественных осадков характерно правило: нет осадков - сорняки задерживаются в росте, после выпадения осадков ранние и особенно поздние теплолюбивые сорняки после летних дождей в течение 2-3 дней обгоняют в росте основную культуру. Переналадка серийного культиватора - растениепитателя при обработке междурядий одной культуры на другую культуру с иной шириной междурядий требует в 5-6 раз больше времени, чем на выполнение самой технологической операции.

Рассмотрим последовательность переналадки культиватора с ширины междурядий 70 см на посевах кукурузы на обработку подсолнечника, посеянного с шириной междурядий, равной 60 см. Глубину культивации в параллелограммных секциях 2-10 устанавливают опорными колесами 46. Рабочие органы 49 и 50 устанавливают с учетом величины защитных зон. Культиватор к работе готовят согласно инструкции по эксплуатации завода-изготовителя. Поперечный брус 1 кронштейном 11 автоматической сцепки через тяги навески агрегатируемого трактора поднимается в транспортное положение. Далее тракторист рукояткой 18 поворота поворачивает эксцентриковый диск 17 на оси 19. При повороте эксцентрикового диска 17 подвижная втулка 22, охватывающая по периметру поперечный брус 1, свободно размещается на его поверхности. Далее воротком 36 через квадратный хвостовик 35 приводной вал 23 приводят во вращение. При вращении вала 23 через открытую прямозубую передачу 40 кинематической цепи приводится во вращение винт 24. Вращение винта 24 приводит к осевому перемещению гайки 28, а вместе с ней и кронштейнов 32 подвижной втулки 22 левой крайней подвижной секции 6 (см. фиг.6).

Аналогичным образом поступательно перемещаются посредством винтов 25,26 и 27 подвижные втулки 22 параллелограммных секций 5, 4 и 3.

В процессе перемещений благодаря разнице передаточных отношений в кинематических связях посредством открытых зубчатых передач 40 происходит согласованное изменение ширины междурядий с 70 до 60 см. После разового контроля положения подвижной втулки 22 секции 3 относительно кронштейна 41 центральной неподвижной параллелограммной секции 2 тракторист механизмами 16 блокирует положение подвижных втулок 22 на поверхности поперечного бруса 1. Механизмом 15 согласованного смещения устанавливают подвижные секции 7-10 для работы культиватора с шириной междурядий по 60 см. После этого тракторист уточняет величину защитных зон с учетом фазы развития растений.

Перемещения секций 6, 5, 4 и 3 по длине поперечного бруса 1 показаны на фиг.6 заштрихованными полосами 52-55.

Культиватор предназначен для сельскохозяйственного машиностроения. Культиватор содержит поперечный брус (1) с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограммными секциями (2-10), каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, и опорные колеса (12, 13). Культиватор имеет механизмы (14, 15) согласованного смещения секций (3-10) и механизм (16) блокировки положения секций (2-10) на поперечном брусе (1). Каждый механизм (14, 15) согласованного смещения секций (3-10) выполнен в виде приводного вала, кинематически связанного с индивидуальными ходовыми винтами и гайками, установленными в кронштейнах подвижных втулок с возможностью смещения вдоль поперечного бруса (1). Механизм (16) блокировки положения секции (3-10) на поперечном брусе (1) выполнен в виде эксцентрикового диска, снабженного рукояткой поворота и установленного посредством горизонтальной оси в паре кронштейнов над прорезью подвижной втулки, охватывающей по периметру поперечный брус (1). Применение изобретения позволит снизить трудозатраты при переналадке культиватора, а также повысить точность размещения секций на поперечном брусе. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Культиватор, содержащий поперечный брус с установленными на нем с возможностью регулировки шага параллелограмными секциями, каждая из которых имеет копирующее колесо и сменные рабочие органы, и опорные колеса, отличающийся тем, что он снабжен механизмами согласованного смещения секций и механизмами блокировки положений секций на поперечном брусе, причем каждый механизм согласованного смещения секций выполнен в виде приводного вала, кинематически связанного с индивидуальными ходовыми винтами и гайками, установленными в кронштейнах подвижных втулок с возможностью смещения вдоль поперечного бруса, а механизм блокировки положения секции на поперечном брусе выполнен в виде эксцентрикового диска, снабженного рукояткой поворота и установленного посредством горизонтальной оси в паре кронштейнов над прорезью подвижной втулки, охватывающей по периметру поперечный брус. 2. Культиватор по п.1, отличающийся тем, что кинематическая связь ходовых винтов с приводным валом механизма согласованного смещения выполнена в виде открытых прямозубых цилиндрических передач с передаточным отношением, определяемым из соотношения J = 1:(2n-1), n - порядковый номер подвижной секции, считая от края к середине поперечного бруса. 3. Культиватор по п.1, отличающийся тем, что опорные колеса культиватора и параллелограммные секции установлены на подвижных втулках, охватывающих поперечный брус.