МАШИНА ДЛЯ ДОБЫЧИ ЛАКРИЧНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2004 года по МПК A01D31/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для извлечения на дневную поверхность глубококорневищных лекарственных растений, в т.ч. корней и корневищ солодки.

Известна машина для добычи корней солодки, содержащая раму, кронштейны навески, опорные колеса, вертикальные ножи, подкапывающий лемех с прутковым днищем, редуктор и привод, согласно изобретению она снабжена ротором, отражающим щитом и дополнительной рамой, которая смонтирована шарнирно и снабжена гидроприводом ее подъема и опускания и приводом вращения ротора, причем ротор смонтирован на дополнительной раме за и ниже отражающего щита так, что опоры вращения ротора на дополнительной раме размещены между его частями, а одна из осей редуктора привода ротора расположена соосно с шарнирами, соединяющими основную раму с дополнительной, при этом подкапывающие лемехи вне вертикальных ножей на своих консольных участках снабжены дополнительными вертикальными ножами, обращенными в сторону, противоположную направлению движения машины; отражающий щит выполнен в виде гибкого экрана и дуговых прутков; гидропривод подъема и опускания дополнительной рамы снабжен транспортной тягой; привод вращения ротора снабжен предохранительной муфтой, установленной за редуктором (RU патент 2116020, С1, МПК⁶ А 01 D 25/02. Машина для добычи корней солодки / А.В. Колганов, В.В. Бородычев и А.М. Салдаев (RU). - Заявка 97111756/13. Заявлено 10.07.1997. Опубл. 27.07.1998. Бюл. 21).

Недостатками данной машины являются низкое качество добываемого сырья из-за большого количества механических повреждений корней и корневищ солодки и низкая сепарация грунта и почвы прутковым днищем.

Эта машина нами принята в качестве наиближайшего аналога.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности добычи корня солодки.

Технический результат - повышение качества извлекаемых корней и снижение энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной машине для добычи лакричного сырья, включающей раму, кронштейны навески, опорные колеса, вертикальные ножи, подкапывающий лемех с прутковым днищем, редуктор и привод, имеющий карданный вал, снабженный приводом вращения ротор со смонтированной за редуктором предохранительной муфтой, согласно изобретению, прутковое днище выполнено в виде балок, передние концы которых шарнирно связаны с подкапывающим лемехом, а задние концы балок сопряжены с клыками ротора и попарно смонтированными по бокам упомянутых клыков кулачками, при этом предельное положение каждой балки относительно ступицы ротора ограничено канатом или упругим элементом U-образной формы, охватывающим ступицу, а его свободные концы закреплены в балках пруткового днища; шарниры балок пруткового днища смонтированы под подкапывающим лемехом; количество балок на прутковом днище больше 2, но меньше 9; пары кулачков ориентированы в одну сторону; концы упругого элемента размещены в сквозных отверстиях, выполненных в балках, и зафиксированы стопорными болтами; оси шарниров передних концов балок пруткового днища зафиксированы винтами в резьбовых отверстиях на торцах балок.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена машина для добычи лакричного сырья, вид слева.

На фиг.2 - то же, вид в плане.

На фиг.3 - сечение А-А на фиг.2, разрез в продольно-вертикальной плоскости ступицы ротора и одной из балок пруткового днища, закругленные удаленные от оси вращения концы кулачков сопряжены с нижней гранью балки пруткового днища.

На фиг. 4 - то же, пара кулачков размещена с максимальным удалением от балок пруткового днища.

На фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг.2, положения концов U-образного гибкого элемента при ограничении перемещения заднего конца балки относительно ступицы ротора.

На фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.2, положение U-образного гибкого элемента при максимальном удалении закругленного конца кулачка от балки пруткового днища.

На фиг.7 - сечение В-В на фиг.1, разрез части балки пруткового днища.

На фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг.1, соединение нижнего конца балки пруткового днища с подкапывающим лемехом.

На фиг.9 - сечение Д-Д на фиг.6, фиксация концов гибкого каната или U-образного упругого элемента в отверстиях балки пруткового днища.

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

Машина для добычи лакричного сырья содержит раму 1, кронштейны навески 2, 3 и 4, опорные колеса (в случае необходимости при работе на сильно пересеченной местности и в силу известности узлов на чертежах не показаны), вертикальные ножи 5 и 6, подкапывающий лемех 7 с прутковым днищем 8, имеющий карданный вал 9 и редуктор 10, снабженный приводом вращения ротор 11. В приводе ротора 11 после редуктора 10 смонтирована предохранительная муфта 12 и цепная передача 13.

Рама 1 выполнена из полых балок 14, 15 и 16. Балки 14-16 взаимно соединены косынками и усилены плитами в прорезях балки 14. На балке 14 смонтированы кронштейны 2-4.

Каждый кронштейн 2 (3, 4) снабжен быстросъемным пальцем 17. Диаметр пальцев 17 при агрегатировании с тракторами класса тяги 3 и 4 равен 30 и 35 мм, а с тракторами класса тяги 5 и 6 равен 40 и 60 мм.

Вертикальные ножи 5 и 6 соединены крепежными болтами 18 с балками 15 и 16 рамы 1. Диаметр болтов 18 должен быть не менее 30 мм. Высота стоек ножей 5 и 6 должна обеспечивать глубину подрезания подкапывающим лемехом 7 не менее 50...60 см.

Подкапывающий лемех 7 с вертикальными ножами 5 и 6 соединен усиленными товровыми швами. Подкапывающий лемех 7 и ножи 5 и 6 снабжены режущими кромками 19 на односторонних лезвиях 20. Задний конец лемеха 7 относительно горизонта по сравнению с линией режущей кромки 19 приподнят на высоту 100... 120 мм. Угол наклона лемеха 7 к горизонту в продольно-вертикальной плоскости симметрии машины не превышает 12-15^o.

Карданный вал 9 выполнен телескопическим с шарнирами Гука по концам. Один конец вала 9 шлицами соединен с приемным валом редуктора 10. Другой конец вала 9 связан посредством шлицевой втулки и чистого болта диаметром 14 мм с ВОМ тракторов класса тяги 3-6. Частота вращения вала 9-540...1020 об/мин (9...17 с^-1).

Редуктор 10 выполнен коническим и одноступенчатым с передаточным отношением 1:2. На выходном конце вала редуктора 10 размещена многодисковая сухая фрикционная предохранительная муфта 12 с демпфирующими элементами для восприятия ударных нагрузок.

Цепная передача 13 представлена в виде зубчатой приводной цепи с шагом 19,05 мм и разрывным усилием 250 т. Между ведущей и ведомой звездочками 21 и 22 смонтирован натяжной ролик.

Ротор 11 имеет ступицу 23 из толстостенной трубы диаметром 150 мм. На концах ступицы 23 сварными швами закреплены шлицевые цапфы. Посредством цапф и подшипниковых опор ступица 23 ротора 11 смонтирована на балках 15 и 16 рамы 1. На шлицевых частях цапф ротора 11 размещают ведомую звездочку 22.

На ступице 23 сварными швами размещены клыки 24 ротора 11. Количество клыков 24 в каждом блоке три. Рабочие кромки клыков 24 окантованы упругим материалом 25.

Прутковое днище 8 выполнено в виде балок 26. Каждая балка 26 выполнена сборной из стальных полос и взаимно соединены крепежными элементами. Передние концы балок 26 шарнирами 27 связаны с подкапывающим лемехом 7. Шарниры 27 балок 26 пруткового днища 8 смонтированы под подкапывающим лемехом 7. Оси 28 шарниров 27 передних концов балок 26 пруткового днища 8 зафиксированы винтами в резьбовых отверстиях на торцах кронштейнов 29. Количество балок 26 на прутковом днище 8 больше двух, но меньше девяти. Это обеспечивает устойчивое положение пласта с учетом большого разнообразия типа почв и интенсивное его крошение при поступательном перемещении клыками 24 ротора 11.

Задние концы балок 26 сопряжены с клыками 24 ротора 11 и попарно смонтированными по бокам блоков упомянутых клыков 24 кулачками 30. Пары кулачков 30 ориентированы в одну сторону. Каждый кулачок 30 выполнен из двух частей. Части кулачка 30 идентичны. Кулачки 30 с клыками 24 в блоках соединены посредством штифтов и крепежных элементов.

Предельное положение каждой балки 26 относительно ступицы 23 ротора 11 ограничено либо гибким канатом, либо упругим элементом 31 U-образной формы. Упругий элемент 31 охватывает ступицу 23. Концы 32 и 33 упругого элемента 31 закреплены в отверстиях балки 26 пруткового днища 8. Концы 32 и 33 упругого элемента 31 размещены в сквозных отверстиях, выполненных в балках 26, и зафиксированы стопорными болтами 34.

Машина для добычи лакричного сырья работает следующим образом.

Раму 1 машины посредством пальцев 17 и кронштейнов навески 2, 3 и 4 соединяют с тягами гидронавесной системы трактора класса тяги 3-6. Схема навески - трехточечная. Карданный телескопический вал 9 соединяют с одним из шарниров Гука с ВОМ трактора. Раму 1 гидронавеской трактора переводят в транспортное положение. Затем включают ВОМ трактора и на малых оборотах двигателя проверяют узлы привода ротора 11. Механизатор ежесменно проверяет техническое состояние режущих кромок 19 односторонних лезвий 20 вертикальных ножей 5 и 6 и подкапывающего лемеха 7.

При опускании рамы 1 режущая кромка 19 подкапывающего лемеха 7 и режущие кромки 19 вертикальных ножей 5 и 6 по периметру подрезают корнесодержащий пласт почвы и грунта.

Подрезанный пласт с корнями лекарственных растений за счет подпора и крюкового усилия трактора наползает на прутковое днище 8. При включенном ВОМ трактора через цепную передачу 13 получает привод ступица 23 ротора 11. При вращении ротора 11 вместе с клыками 24 вращаются кулачки 30. Задние концы балок 26 пруткового днища 8 своими пазами обхватывают по бокам каждый клык 24. При вращении ступицы 23 кулачки 30 перемещаются по нижним граням балок 26 и загруженными участками приподнимают балки 26 над ступицей 23 ротора 11.

При перемещении подрезанного пласта по балкам 26 пласт претерпевает циклические изгибающие воздействия. Периодичность циклов балок 26 равна частоте вращения ротора 11. При встрече с клыками 24 по пласту почвы и грунта наносится серия ударов и он подвергается интенсивному воздействию при перемещениях вверх и вниз. За счет того, что пласт лежит на задних концах балок 26, а снизу клыками 24 производится ударное воздействие, первыми от корней и корневищ солодки отделяются комья грунта. Комья грунта первыми укладываются на дно канавы, подкопанное лемехом 7. По мере уменьшения толщины пласта почвы эффективность ударного воздействия от клыков 24 ротора 11 возрастает. От корневой массы отделяются верхний плодородный слой с остатками вегетативной массы. Они укладываются в рыхлом состоянии в канаву на грунт. Таким образом в канаве глубиной 60-70 см укладываются в исходное состояние генетические горизонты. Отделенные от почвы корни и корневища солодки с задних концов балок 26 упругим материалом 25 на поверхности клыков 24 неповрежденными укладываются на поверхность убранной полосы в солодковой заросли. По мере подсыхания корневой массы лакричное сырье убирают одним из известных способов.

После уборки корней и корневищ солодки с обработанных полос поверхность полос прикатывают либо кольчато-шпоровыми катками, либо гладкими водоналивными катками. Этой операцией исключаются процессы водной и ветровой эрозии на дикорастущих лакричных зарослях. Оставшиеся некондиционные корни и часть карабаша солодки в уплотненном слое за счет подтягивания влаги снизу вверх начинают процессы корнеобразований. Далее из пазушных почек оставшихся корней выделяются вегетативные побеги. Таким образом в полосах начинают расти новые солодковые побеги. Рыхлая почва и грунт обеспечивают проникновение и заполнение подработанного пласта корнями солодки из смежных необработанных зон шириной 0,5...0,6 м.

За счет того, что на корнесодержащий пласт почвы путем знакопеременных деформаций изгиба и ударов произвели предварительную разрушающую нагрузку, а клыками ротора обеспечивали их извлечение из пласта, достигнуто существенное снижение энергозатрат при минимальном механическом повреждении лубяных и пробковых поверхностей корней и корневищ солодки голой. Этим достигается указанный выше технический результат - повышение качества лакричного сырья.

Машина содержит раму, кронштейны навески, опорные колеса, вертикальные ножи, подкапывающий лемех с прутковым днищем, имеющий карданный вал редуктор, снабженный приводом вращения ротор и смонтированную за редуктором предохранительную муфту. Прутковое днище выполнено в виде балок. Передние концы балок шарнирно связаны с подкапывающим лемехом. Задние концы балок сопряжены с клыками ротора и попарно смонтированными по бокам упомянутых клыков кулачками. Предельно положение каждой балки относительно ступицы ротора ограничено канатом или упругим элементом U-образной формы, охватывающим ступицы, а его свободные концы закреплены в балках пруткового днища. Повышается качество извлекаемых корней, снижаются энергозатраты. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Машина для добычи лакричного сырья, содержащая раму, кронштейны навески, опорные колеса, вертикальные ножи, подкапывающий лемех с прутковым днищем, имеющий карданный вал редуктор, снабженный приводом вращения ротор со смонтированной за редуктором предохранительной муфтой, отличающаяся тем, что прутковое днище выполнено в виде балок, передние концы которых шарнирно связаны с подкапывающим лемехом, а задние концы балок сопряжены с клыками ротора и попарно смонтированными по бокам упомянутых клыков кулачками, при этом предельное положение каждой балки относительно ступицы ротора ограничено канатом или упругим элементом U-образной формы, охватывающим ступицу, а его свободные концы закреплены в балках пруткового днища.2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что шарниры балок пруткового днища смонтированы под подкапывающим лемехом.3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что количество балок на прутковом днище больше двух, но меньше девяти.4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что пары кулачков ориентированы в одну сторону.5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что концы упругого элемента размещены в сквозных отверстиях, выполненных в балках, и зафиксированы стопорными болтами.6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что оси шарниров передних концов балок пруткового днища зафиксированы винтами в резьбовых отверстиях на торцах балок.