ВИБРАТОР СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Российский патент 2001 года по МПК A01B19/06 F15B21/12 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к вибраторам, предназначенным для привода рабочих органов виброборон, косилок, зерновых и силосоуборочных комбайнов, а также стряхивателей плодоуборочных машин.

Известны различные конструкции вибраторов для привода рабочих органов виброборон в процессе обработки почвы, а также машин для уборки трав, зерна, плодов семечковых, косточковых, орехоплодных и субтропических культур. В качестве аналогов можно привести: в первом случае "Вибрационную борону" по а. с. N 443638, кл. A 01 B 19/06, 1972 и патент Австрии N 281483, кл. 45 a, 26/01, 1969; во втором и третьем случаях наиболее распространенные конструкции уборочных машин, использующих для вибрации рабочих органов традиционные кривошипно-шатунные механизмы, которые обуславливают сложность опорных устройств, большой расход мощности и недолговечность конструкций.

В качестве прототипа принимается "Почвообрабатывающее орудие" по а.с. N 600975, кл. A 01 B 19/06, 1978, в котором использован вибратор с ударно-кулачковым механизмом силового замыкания и размыкания диаметрально расположенных на приводных валах копров с упорами брусьев, снабженных ограничителями колебаний в виде ступенчатых башмаков, где одна ступень каждого башмака имеет пазы с помещенными в них роликами, закрепленными на брусьях посредством хомутов, а другая связана с брусьями пружинами в форме Архимедовых спиралей.

Недостатком прототипа является сложность конструкции устройства для осуществления вибрации брусьев с рабочими органами при использовании ступенчатых башмаков с направляющими пазами и подшипниками качения, хомутами и плоскими пружинами в виде Архимедовых спиралей, назначение которых состоит в гашении инерционных масс брусьев и уравновешивании реактивных моментов, что будет реализовываться в горизонтальной плоскости возвратно-поступательных перемещений брусьев с рабочими органами, но в результате непостоянства воспринимаемых нагрузок от сопротивления почвы и сорной растительности от нависания их на рабочие органы по ширине захвата будет очевидным нарушение равновесия в вертикальной плоскости. А это сведет на минимум использование плоских пружин и возможно к деформациям их, а следовательно, недолговечности работы. Кроме того, устройство прототипа ограничено использованием только лишь для вибрации брусьев борон.

Предлагаемое устройство усовершенствует конструкцию прототипа и устраняет отмеченные в нем недостатки как за счет упрощения конструкции, компактности его элементов, так и за счет исполнения независимого, автономного блока вибратора с широким диапазоном использования в качестве приставного узла, к сегментным ножам и противорезам косилок, зерновых и силосоуборочных комбайнов, например, а также к брусьям виброборон и стряхивателям плодоуборочных машин.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства и расширение его эксплуатационных показателей.

Для достижения этой цели устройство имеет следующие отличительные признаки:
- признак, касающийся того, что оси вращения приводных валов смещены относительно осей вращения шестерен редуктора каждый посредством водила и помещены с подшипниками качения на концах в концентрические пазы копира корпуса, в нижнем блоке которого установлены штоки возвратно-поступательных пар с контактирующими упорами и копрами Шарпи;
- признак, касающийся выполнения устройства в виде самостоятельного блока ударно-кулачкового механизма, в котором каждый шток возвратно-поступательной пары на выходном конце снабжен узлом крепления рабочих органов сельскохозяйственной машины.

Первый признак (фиг. 1 и фиг. 2) исключает осевые нагрузки на валы шестерен редуктора, которые воспринимаются смещенными осями приводных валов, где водило и концентрические пазы выполняют как бы функцию амортизатора, гасителя ударных нагрузок и при этом обеспечивается компактность и простота компановки звеньев, а также уравновешивание моментов при ударном силовом замыкании роликов копров с упорами штоков возвратно-поступательных пар, обеспечивающих синхронность и плавность их перемещений в противоположных относительно друг друга направлениях.

Второй признак, как отмечалось, обеспечивает широкий диапазон практического использования устройства применительно к почвообрабатывающим, зерно- и силосоуборочным комбайнам, а также к машинам для уборки плодов вибрационным способом.

На фиг. 1 изображена схема устройства в фазе силового замыкания левого копра Шарпи с упорами обоих штоков.

На фиг. 2 - то же в фазе силового замыкания правого копра Шарпи с упорами обоих штоков.

Устройство состоит из корпуса 1 блока вибратора, гидромотора 2, цилиндрического редуктора 3, двух водил 4, подшипников качения 5, двух концентрических пазов 6, двух смещенных приводных валов 7, предохранительной муфты 8, двух копров 9, роликов 10, упоров 11, двух штоков 12 возвратно-поступательных пар, подшипников скольжения 13, двух узлов крепления 14 рабочих органов сельскохозяйственных машин и крышки 15 корпуса блока.

Устройство представляет собой разъемный корпус 1, к верхней части которого закреплен гидромотор 2 на цилиндрическом редукторе 3, приводящий во вращение левую шестерню последнего, который в свою очередь крепится к верхней разъемной крышке корпуса 1. С каждой левой и правой шестерней редуктора связаны левое (фиг. 1) и правое (фиг. 2) водило 4, расположенное одно к другому под углом 90^o, имеющее "Г"-образную форму и помещенное в центрально-осевой подшипник 5 и связанное с соответствующим боковым подшипником 5 через смещенный приводной вал 7. Боковые подшипники 5 помещены в горизонтальные концентрические пазы 6 (фиг. 1 и фиг. 2) приставки, закрепленной снизу к верхней части корпуса 1. Левый смещенный приводной вал 7 (фиг. 1) снабжен предохранительной муфтой 8, а в нижних вертикальных концах приводных валов 7 расположены диаметрально друг к другу копры 9 с роликами 10, причем когда один копр 9 (фиг. 1) находится в контакте с упорами 11 штоков 12, то второй правый полностью разомкнут, и обратно, когда левый копр 9 с роликами 10 полностью разомкнут (фиг. 2), то второй правый находится в контакте с упорами 11 штоков 12. Причем упоры 11 расположены на штоках 12 на расстоянии, строго соответствующем синхронному переходу фаз контактирования (силового замыкания) от одного копра 9 со штоками 12 к другому копру 9, то есть замыкание одного сопровождается размыканием второго и обратно приводными валами 7. Горизонтально расположенные штоки 12 возвратно-поступательных пар помещены в подшипники скольжения 13 нижней разъемной части корпуса 1 и на выходных концах справа снабжены монтируемыми к ним узлами крепления 14 рабочих органов сельскохозяйственной машины, а слева закрыты вертикально расположенной крышкой 15, имеющей конусообразные гнезда входа и выхода штоков в их закрытую полость штоков 12.

В процессе работы гидромотор 2 приводит во вращение шестерни цилиндрического редуктора 3 - ведущей по часовой стрелке и ведомой против часовой стрелки (фиг. 1 и фиг. 2). При этом каждое водило 4 приводит во вращение свой приводной вал 7, верхние концы которых с подшипниками 5 совершают концентрические круги в пазах 6, а диаметрально расположенные копры 9 соответственно поочередно вступают посредством роликов 10 в силовое замыкание с упорами 12, то есть в свою очередь перемещают штоки 12 в противоположные друг к другу стороны. При этом начало силового размыкания одного копра 9 со штоками 12 тут же сопровождается силовым контактированием второго копра 9 со штоками 12, то есть фаза контакта при возвратно-поступательных перемещениях штоков 12 осуществляется непрерывно с последовательным чередованием вступления в контакт то левого, то правого копра 9 за счет соответствующего расположения на них контактирующих упоров 11.

Таким образом, осуществляется вибрация штоков 12, скользящих в подшипниках 13 и передающих эту вибрацию через узлы крепления 14 рабочим органам орудия или уборочной машины в необходимом заданном режиме частоты и амплитуды вынужденных колебаний.

Экономический эффект предлагаемого вибратора наряду с реализацией его отличительных признаков обусловлен также его сравнительно небольшими габаритами и возможностью эксплуатации в широком диапазоне частот и амплитуды вынужденных колебаний.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к вибраторам для привода рабочих органов брусьев борон, косилок, уборочных комбайнов и плодоуборочных машин. Вибратор выполнен в виде ударно-кулачкового механизма с гидромотором, цилиндрическим редуктором, предохранительной муфтой, копрами Шарпи с роликами, штоков возвратно-поступательной пары с контактирующими упорами и узлами крепления рабочих органов сельскохозяйственной машины. Оси вращения приводных валов смещены относительно осей вращения шестерен редуктора посредством водила и помещены с подшипниками качения на концах в концентрические пазы корпуса. В нижнем блоке корпуса установлены штоки с контактирующими упорами. Каждый шток на входном конце снабжен узлом крепления рабочих органов сельскохозяйственной машины. Такое конструктивное выполнение позволит повысить надежность работы вибратора и расширить его эксплуатационные показатели. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вибратор сельскохозяйственных машин, включающий корпус, гидромотор, цилиндрический редуктор, диаметрально расположенные на приводных валах копры, ролики копров, упоры, крышку корпуса и узлы крепления рабочих органов сельскохозяйственной машины, отличающийся тем, что оси вращения приводных валов смещены относительно осей вращения шестерен редуктора, связанных между собой посредством водила с подшипниками качения на концах, которые размещены в концентрических пазах корпуса, в нижнем блоке которого установлены штоки возвратно-поступательных пар с контактирующими упорами и копрами. 2. Вибратор по п.1, отличающийся тем, что каждый шток возвратно-поступательной пары на выходном конце снабжен узлом крепления рабочих органов сельскохозяйственной машины.