ПРИЦЕПНОЙ КУЛЬТИВАТОР Российский патент 2004 года по МПК A01B35/00 A01B35/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для поверхностной обработки почвы.

Известен прицепной культиватор, содержащий раму с рабочими органами, средство регулирования величины заглубления рабочих органов, выполненное в виде копирующих колес с устройством установки их по высоте в виде четырехзвенника с гидроцилиндром, систему стабилизации положения прицепного узла над землей, выполненную в виде двух последовательно связанных четырехзвенников, заканчивающихся двуплечим рычагом с прицепным отверстием (см. описание к патенту 20822912).

Недостаток аналога - конструктивная сложность системы автоматического поддержания параллельности прицепа относительно земли при копировании рельефа почвы.

Известен культиватор, содержащий водило с опорным колесом, гидроцилиндром для подъема рамы и проушиной для подсоединения к трактору, раму с рабочими органами, шарнирно соединенную с водилом и штоком гидроцилиндра посредством промежуточной балки, а также средства для регулирования величины заглубления рабочих органов и установки положения рамы относительно почвы, при этом средство для регулирования величины заглубления выполнено в виде копирующих колес с устройством регулирования их по высоте, а средство для установки рамы выполнено в виде устройства для регулирования положения гидроцилиндра по длине водила (см. описание к патенту 2086082, А 01 В 39/18).

Этот культиватор принят за прототип по наибольшему числу существенных признаков.

Недостаток прототипа - размещение средства для регулирования величины заглубления в виде копирующих колес сзади рабочих органов, что приводит к налипанию разрыхленной почвы на эти колеса, глубина рыхления отклоняется от заданной и колеблется по величине. Размещение упомянутых колес внутри рамы снижает ее жесткость.

Задачей является устранение влияния разрыхленной почвы на средство регулирования величины заглубления и повышение жесткости конструкции.

Для решения поставленной задачи в культиваторе, содержащем водило с опорным колесом, гидроцилиндром для подъема рамы и проушиной для подсоединения к трактору, раму с рабочими органами, шарнирно соединенную с водилом и штоком гидроцилиндра посредством промежуточной балки, а также средства для регулирования величины заглубления рабочих органов и установки положения рамы относительно почвы, средство для установки рамы относительно почвы выполнено в виде устройства для регулирования по высоте положения шарнира, соединяющего водило с промежуточной балкой, размещенного, кроме того, на вертикальной оси опорного колеса, а средство регулирования величины заглубления размещено над рамой и соединено шарнирно одним концом с рамой, а другим с промежуточной балкой. При этом средство регулирования величины заглубления выполнено в виде винта с гайкой, винт одним концом соединен шарнирно с промежуточной балкой, а на другом его конце предусмотрен упор, и он этим упором размещен с возможностью движения в тяге, шарнирно соединенной с задней поперечиной рамы.

На фиг.1 показан культиватор в рабочем положении, на фиг.2 - в транспортном, на фиг.3 - показано положение рабочих органов культиватора при выемке их из почвы и положение деталей устройства для регулирования величины заглубления, на фиг.4 - вид сверху.

Культиватор содержит водило 1, на одном конце которого смонтировано опорное колесо 2, а на другом - проушина 3 для подсоединения к трактору (не показан). На водиле 1 через шарнир 4 установлен гидроцилиндр 5 со штоком 6. К водилу 1 через шарнир 7 подсоединена одним концом нижней части промежуточная балка 8. Шарнир 7 смонтирован на одной вертикали с осью колеса 2 с возможностью перемещения по высоте, например, путем перестановки узла шарнира 7 в кронштейне 9 водила по отверстиям 10. Другим концом нижней части промежуточная балка 8 шарниром 11 соединена с передней поперечной рамы 12. Рама 12 несет на себе рабочие органы 13 для рыхления почвы.

Верхней частью промежуточная балка 8 шарниром 14 соединена со штоком гидроцилиндра 5, а шарниром 15 - с головкой винта 16 средства для регулирования заглубления рабочих органов. Винт 16 свободно вставлен в отверстие тяги 17, шарниром 18 соединенной с задней поперечиной рамы 12. Кроме того, на винте 16 между шарниром 15 и торцем тяги 17 установлена регулировочная гайка 19, а конец винта 16 оснащен упором 20, установленным с возможностью движения в прорези 21, предусмотренной в тяге 17. Z - расстояние между шарнирами 18 и 15. S - расстояние между упором 20 винта 16 и регулировочной гайкой 19. Н - глубина рыхления. Мо - опрокидывающий момент сил, Мз - заглубляющий.

Культиватор работает следующим образом.

При нахождении культиватора в транспортном положении (когда в верхнюю полость гидроцилиндра подано давление масла и шток 6 поднял раму 12) устанавливается необходимая глубина Н рыхления почвы. Для увеличения глубины вспашки гайку 19 перемещают в сторону шарнира 15. При этом Z в рабочем положении культиватора уменьшится. Для уменьшения глубины рыхления гайку 19 перемещают в сторону шарнира 18. Длина Z увеличится. Для перевода культиватора в рабочее положение давление масла сбрасывают, рама 12 опускается на землю. При этом сначала почвы касаются лапы задних рабочих органов и плавно заглубляются, затем тоже происходит и с лапами передних рубочих органов. Заглубление продолжается до возникновения равенства моментов - опрокидывающего, из-за сил сопротивления движению и противоположного заглубляющего, из-за угла атаки лап рабочих органов.

Выемки культиватора из почвы происходят следующим образом.

Подается давление масла в верхнюю часть гидроцилиндра 5, он сокращается, штоком 6 тянет верхнюю часть промежуточной балки 8 на себя. Гайка 19 отходит от торца тяги 17. Z-растет и рама-12 передней частью поднимается вверх. Угол атаки лап уменьшается, уменьшается зарывающее усилие, и передние лапы начинают первыми выходить из почвы. При дальнейшем сокращении гидроцилиндра 5 упор 20 винта 16 доходит до конца прорези 21 тяги 17. После этого рама 12 вместе с промежуточной балкой 8, как единое целое, поворачивается на шарнире 7 и поднимается вверх и при полном сокращении гидроцилиндра занимает транспортное положение. Видно, что обеспечение движения винта 16 в тяге 17 позволяет плавно выводить рабочие органы из почвы и вводить их в работу. При рыхлении почвы между шарниром 18 на задней части рамы и шарниром 15 на промежуточной балке 8 действуют сдавливающие усилия, которые прижимают торец тяги 17 к гайке 19. Z в этом положении определяет глубину рыхления Н. При этом рама 12, промежуточная балка 8 и средство регулирования глубины рыхления в виде связки - тяга 17 - винт 16 образуют жесткий треугольник. Гидроцилиндр 5 находится в плавающем положении. Если переместить гайку 19 к шарниру 15, то Z уменьшится, шток гидроцилиндра удлинится, верхняя часть промежуточной балки наклонится в сторону рамы, рабочие органы глубже зарываются в почву.

Соединение водила 1 через шарнир 7 промежуточной балки и расположение этого соединения на одной вертикали с осью опорного колеса 2 устраняет влияние качания водила в вертикальной плоскости на расположение шарнира 7 относительно почвы. Расстояние же от шарнира 7 до поверхности почвы должно быть стабильным, так как оно сохраняет постоянство глубины рыхления и регулирует положение рамы 2 относительно горизонтальной поверхности на разных режимах работы.

Например, при обработке целины шарнир 7 нужно переместить вниз, ближе к поверхности почвы - это уменьшит Мо и увеличит Мз. Следовательно, равенство моментов установится на большей глубине.

Опытные образцы культиватора успешно прошли испытания. Обеспечены плавное вхождение и выход рабочих органов из почвы и стабильность заданной глубины рыхления.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для поверхностной обработки почвы. Культиватор содержит водило с опорным колесом, гидроцилиндром для подъема рамы и проушиной для подсоединения к трактору, раму с рабочими органами. Рама шарнирно соединена с водилом и штоком гидроцилиндра посредством промежуточной балки. Культиватор имеет также средство для регулирования величины заглубления рабочих органов и установки рамы относительно почвы. Средство для установки рамы относительно почвы выполнено в виде устройства для регулирования по высоте положения шарнира, соединяющего водило с промежуточной балкой, размещенного, кроме того, на вертикальной оси опорного колеса. Средство регулирования величины заглубления размещено над рамой и соединено шарнирно одним концом с рамой, а другим - с промежуточной балкой. При этом средство регулирования величины заглубления выполнено в виде винта с гайкой. Винт одним концом соединен шарнирно с промежуточной балкой, а на другом его конце предусмотрен упор с возможностью движения его в тяге, шарнирно соединенной с задней поперечиной рамы. При работе заглубление рабочих органов продолжается до возникновения равенства моментов - опрокидывающего, из-за сил сопротивления движению и противоположного заглубления из-за угла атаки лап рабочих органов. Такое конструктивное выполнение позволяет обеспечить жесткость конструкции и постоянство установленной глубины рыхления почвы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Прицепной культиватор, содержащий водило с опорным колесом, гидроцилиндром для подъема рамы и проушиной для подсоединения к трактору, раму с рабочими органами, шарнирно соединенную с водилом и штоком гидроцилиндра посредством промежуточной балки, а также средства для регулирования величины заглубления рабочих органов и установки положения рамы относительно почвы, отличающийся тем, что средство для установки рамы относительно почвы выполнено в виде устройства для регулирования по высоте положения шарнира, соединяющего водило с промежуточной балкой, размещенного, кроме того, на вертикальной оси опорного колеса, а средство регулирования величины заглубления размещено над рамой и соединено шарнирно одним концом с рамой, а другим с промежуточной балкой.2. Прицепной культиватор по п.1, отличающийся тем, что средство регулирования величины заглубления выполнено в виде винта с гайкой, при этом винт одним концом соединен шарнирно с промежуточной балкой, на другом его конце предусмотрен упор и он этим упором размещен с возможностью движения в тяге, шарнирно-соединенной с задней поперечиной рамы.