МАШИНА ДЛЯ ВЫКОПКИ СОЛОДКОВОГО КОРНЯ Российский патент 2002 года по МПК A01D31/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки корней растений, залегающих на значительной глубине, например корней солодки, имеющей промышленное и лекарственное значение.

Известна машина для уборки корней растений, содержащая раму, на которой закреплен подкапывающий рабочий орган (SU, авторское свидетельство N 904548, кл. A 01 D 25/02, 1982 г. ).

Наиболее близким изобретением к предложенному является машина для выкопки солодкового корня, содержащая раму, подкапывающий лемех, вертикальные стойки (SU, авторское свидетельство N 1824049, кл. A 01 C 11/00, 1993 г. ).

Недостатком данных машин является низкая производительность, большая материалоемкость, низкая маневренность и большие энергозатраты на выполнение технологического процесса, а также повреждение корневищ солодки.

В качестве ближайшего аналога принята машина для выкопки солодкового корня, содержащая раму, подкапывающий лемех, вертикальные стойки, в которой она снабжена дополнительной рамой с извлекающим рабочим органом и его приводом, с возможностью переустановки дисковыми ножами и сменными подкапывающими лемехами, поочередно смонтированными на раме посредством пар кронштейнов на удаленных концах рамы и на совмещенных кронштейнах со стойками, при этом дисковые ножи размещены в створе стоек сменных подкапывающих лемехов (RU, патент N 2125360, кл. A 01 D 25/02, 1999 г. ).

К недостаткам машины относятся механическое повреждение поверхности корней и низкая степень извлечения корневой массы.

Задача изобретения - повышение степени извлечения и качества корневой массы солодки для сырья химической, медицинской и фармацевтической промышленности.

Поставленная задача достигается тем, что в машине, содержащей раму, подкапывающий лемех, вертикальные стойки и извлекающий рабочий орган с его приводом, согласно изобретению извлекающий рабочий орган кинематически связан механизмом качания вертикальных стоек.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена машина для выкопки солодкового корня, вид слева.

На фиг. 2 - то же, вид в плане (фрагмент).

На фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2, механизм качания вертикальной стойки.

На фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3, соединение суженной периферийной части диска механизма качания с верхней частью вертикальной стойки и с корпусом извлекающего рабочего органа.

На фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2, соединение пакета клыков извлекающего рабочего органа посредством ступицы и разноориентированных клиновых шпонок с корпусом ротора.

На фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 5, вариант конструктивного исполнения сопряжения ступицы клыков с корпусом ротора.

На фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 2, сопряжение нижней части вертикальной стойки с карманом на задней части подкапывающего лемеха.

На фиг. 8 - сечение А-А на фиг. 2, вариант конструктивного исполнения, сопряжение периферийной части диска механизма качания с его внутренней частью посредством промежуточной опоры в виде подшипника скольжения.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем.

Машина для выкопки солодкового корня содержит раму 1, подкапывающий лемех 2, вертикальные стойки 3, извлекающий рабочий орган 4 и его привод (см. фиг. 1 и 2).

Рама 1 сварной конструкции содержит в качестве силовых элементов две параллельно установленные разновеликие толстостенные трубы 5 и 6, левую и правую продольные полые балки 7, кронштейны навески 8, 9 и 10 и кронштейн для установки редуктора 11 для привода извлекающего рабочего органа 4. В кронштейнах навески 8-10 установлены быстросъемные пальцы 12, 13 и 14.

Подкапывающий лемех 2 на виде спереди имеет U-образную форму. Фронтальная часть лемеха 2 имеет режущую кромку 15 одностороннего лезвия 16. Подкапывающий лемех 2 соединен с рамой 1 крепежными элементами.

Извлекающий рабочий орган 4 содержит корпус, ступицы которого размещены в подшипниковых опорах 17 левой и правой продольных балок 7. На корпусе рабочего органа 4 смонтированы клыки 18.

Привод извлекающего рабочего органа 4 содержит карданный телескопический вал 19 с шарнирами Гука 20 на концах, редуктор 11, предохранительную муфту и цепную передачу 21, смонтированную в левой продольной полой балке 7.

Извлекающий рабочий орган 4 с подкапывающим лемехом 2 кинематически связан механизмом качания 22 вертикальных стоек 3.

Механизм 22 качания каждой вертикальной стойки 3 выполнен в виде сборного диска, установленного наклонно к оси вращения корпуса извлекающего рабочего органа 4. Периферийная часть 23 диска соединена с верхним удаленным концом 24 стойки 3. Размещенная с возможностью демонтажа на упомянутом корпусе органа 4 внутренняя часть 25 диска сопряжена с его периферийной частью посредством промежуточной опоры 26. Промежуточная опора 26 выполнена в виде радиально-упорного шарикоподшипника разовой смазки (фиг. 3). Промежуточная опора 26 выполнена в виде подшипника скольжения (фиг. 4). Подшипник скольжения промежуточной опоры 26 выполнен в виде колец 27, 28 и 29. Кольцо 27 имеет вид двойного полого усеченного конуса и размещено в уступах 30 и 31 и оппозитно установленных фланцев внутренней части 25 диска. Два других кольца 28 и 29 выполнены плоскими. Внутренние поверхности колец 28 и 29 имеют конические поверхности. Поверхности колец 28 и 29 сопряжены с поверхностями полого усеченного конуса кольца 27. Кольца 28 и 29 также размещены в уступах 32 и 33 периферийной части 23 диска механизма 22 качания.

Внутренняя часть 25 кольца механизма 22 образована идентичными по конструкции и оппозитно установленными в паре фланцами (см. фиг. 3 и 8). Каждый из фланцев имеет уступ 30 (31) для размещения промежуточной опоры 26 и пазы для размещения клиновых шпонок 34 и 35 (см. фиг. 2, 3 и 8). При выполнении промежуточной опоры 26 в виде подшипников скольжения один из фланцев внутренней части 25 диска механизма 22 снабжен пресс-масленкой 36 (см. фиг. 8) для подачи консистентной смазки на поверхности скольжения колец 27 - 29. Для этого в кольце 27 с равным удалением друг от друга выполнены каналы 37, 38 и 39 (см. фиг. 8).

Периферийная часть 23 диска механизма 22 образована идентичными по конструкции фланцами. Фланцы в каждой паре размещены оппозитно. Фланцы взаимно соединены крепежными элементами 40 (см. фиг. 4) через комплект регулировочных прокладок 41 (см. фиг. 8).

Кольца индивидуальных механизмов 22 качания вертикальных стоек 3 имеют один и тот же угол наклона к оси симметрии корпуса извлекающего рабочего органа 4.

Каждая вертикальная стойка выполнена в виде полой трубы. Нижний конец трубы стойки 3 размещен в кармане 42 (см. фиг. 2 и 7) подкапывающего лемеха 2. Верхний конец 24 стойки 3 установлен на периферийной части 23 кольца механизма 22 качания.

Карман 42 подкапывающего лемеха 2 выполнен в виде полусферической выдавки на задней части горизонтального ножа подкапывающего лемеха 2 и упора 43. Упор 43 закреплен на срезе ножа сзади выдавки. Упор 43 выполнен из стального стержня. Удаленный конец 24 стойки 3 снабжен шаровой головкой 44 (см. фиг. 1, 2 и 4). Этим обеспечивается плавный сход корневой массы с вертикальных стоек 3.

Каждая стойка 3 соединена с периферийной частью 23 диска посредством штифта 45 и крепежного элемента 46. Удаленная от оси вращения суженная часть 47 диска размещена посредством паза 48 в полости стойки 3 (см. фиг. 4).

Клыки 18 (см. фиг. 1, 2, 4, 5 и 6) извлекающего рабочего органа 4 сблокированы в пакеты посредством ступицы 49. Клыки 18 со ступицей 49 соединены либо сварными швами (см. фиг. 5), либо посредством крепежных элементов 50 (см. фиг. 6). Каждая ступица 49 смонтирована на корпусе извлекающего рабочего органа 4 посредством разноориентированных клиновых шпонок 51 и 52 (см. фиг. 2, 5 и 6). Вдоль корпуса органа 4 выполнены шпоночные канавки 53 и 54 (см. фиг. 3, 6 и 8). В канавках 53 и 54 посредством клиновых шпонок 34, 35 и 51, 52 в заданной компоновке размещены пакеты клыков 18 и механизмов 22 качания стоек 3.

Машина для выкопки солодкового корня работает следующим образом.

Раму 1 посредством пальцев 12 - 14, кронштейнов 8 - 10 и тяг навесной гидравлической системы трактора соединяют по трехточечной схеме с трактором класса тяги 3 (5). ВОМ трактора посредством шарнира Гука 22 и карданным телескопическим валом 19 соединяют с приемным валом редуктора 11. Гидросистемой трактора раму 1 машины переводят в транспортное положение и выполняют необходимые ТУ и регулировки. Далее раму 1 опускают на поверхность технологической площадки. Включают привод ВОМ трактора и отслеживают работу всех приводных узлов машины.

При вращении карданного вала 19 передается крутящий момент с заданной частотой на редуктор 11. Выходной вал редуктора 11 через предохранительную муфту передает вращение на ведущий вал звездочки зубчатой приводной цепной передачи 21, а его - на ведомую звездочку, вал и левую цапфу в подшипниковой опоре 17 корпуса извлекающего рабочего органа 4. При вращении корпуса рабочего органа 4 каждый диск механизма 22 качания совершает сложное движение.

На дикорастущих зарослях солодки голой убирают (скашивают) надземные побеги. Далее фрезерованием верхнего слоя удаляют стерню растений и солодки. При перемещении корнедобывающего агрегата методом седлания полосы подкапывающим лемехом 2 подрезают пласт сечением 0,45х1,1 м. Пласт поступает на нижние концы вертикальных стоек 3. За счет подпора пласт перемещается вверх по стойкам 3 и приближается к клыкам. Вращающиеся клыки 18 наносят удары на корнесодержащий пласт снизу вверх. За счет удара пласт разделяется на почвенные агрегаты и отделяется от скелетных корней солодки. Одновременно с этим верхние части вертикальных стоек 3 совершают сложные групповые движения. При вращении корпуса органа 4 каждый диск механизма 22 совершает поочередно наклоны влево и направо к направлению движения агрегата. При этом нижние концы стоек 3 в карманах 42 практически остаются неподвижными. Тогда как удаленные верхние концы 24 вместе с шаровыми головками 44 совершают дуговые перемещения. Вертикальными стойками 3 пласту почвы при продольном перемещении придаются боковые перемещения. Это способствует сепарации комьев почвы и грунта в канаву. Отделившиеся корни и корневища солодки клыками 18 с поверхности вертикальных стоек 3 смещаются назад и укладываются на поверхность убранной полосы.

Извлеченную корневую массу с поверхности полос убирают одним из механизированных способов. За счет дифференцированного воздействия рабочих органов машины поверхностям корней и корневищ наносятся минимальные механические повреждения.

Машина содержит раму, подкапывающий лемех, стойки и извлекающий рабочий орган с его приводом. Извлекающий рабочий орган с подкапывающим лемехом кинематически связан механизмом качения вертикальных стоек. Повышается количество и качество выхода корневой массы солодки. 12 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. Машина для выкопки солодкового корня, содержащая раму, подкапывающий лемех, вертикальные стойки и извлекающий рабочий орган с его приводом, отличающаяся тем, что извлекающий рабочий орган с подкапывающим лемехом кинематически связан механизмом качания вертикальных стоек. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что механизм качания каждой вертикальной стойки выполнен в виде сборного диска, установленного наклонно к оси вращения корпуса извлекающего рабочего органа, при этом периферийная часть диска соединена с верхним удаленным концом стойки, а размещенная с возможностью демонтажа на упомянутом корпусе внутренняя часть диска сопряжена с его периферийной частью посредством промежуточной опоры. 3. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что промежуточная опора выполнена в виде радиально-упорного шарикоподшипника разовой смазки. 4. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что промежуточная опора выполнена в виде подшипника скольжения. 5. Машина по п. 4, отличающаяся тем, что внутренняя часть диска образована идентичными по конструкции и оппозитно установленными в паре фланцами, каждый из которых имеет уступ для размещения промежуточной опоры и пазы для размещения клиновых шпонок. 6. Машина по п. 5, отличающаяся тем, что подшипник скольжения промежуточной опоры выполнен в виде колец, одно из которых в виде двойного полого усеченного конуса размещено в уступах оппозитно установленных фланцев внутренней части диска, а два других кольца с коническими внутренними поверхностями сопряжены с поверхностями кольца в виде полого усеченного конуса и размещены в уступах периферийной части диска механизма качания. 7. Машина по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что один из фланцев внутренней части диска снабжен пресс-масленкой и каналами для подачи консистентной смазки в подшипник скольжения. 8. Машина по каждому из пп. 2, 5 и 6, отличающаяся тем, что периферийная часть диска образована идентичными по конструкции фланцами, взаимно соединенными крепежными элементами через комплект регулировочных прокладок. 9. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что каждая вертикальная стойка выполнена в виде полой трубы, нижний конец которой размещен в кармане (нише) подкапывающего лемеха, а верхний конец - на периферийной части диска механизма качания. 10. Машина по п. 9, отличающаяся тем, что каждый карман подкапывающего лемеха выполнен в виде полусферической выдавки на задней части горизонтального ножа подкапывающего лемеха и упора, закрепленного на срезе ножа сзади выдавки. 11. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что удаленный конец каждой вертикальной стойки снабжен шаровой головкой. 12. Машина по п. 2, отличающаяся тем, что каждая стойка соединена с периферийной частью диска посредством штифта и крепежного элемента, при этом удаленная от оси вращения суженная часть диска размещена в полости стойки. 13. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что клыки извлекающего рабочего органа сблокированы в пакеты посредством ступицы, при этом каждая ступица смонтирована на корпусе посредством разноориентированных клиновых шпонок.