МАШИНА ДЛЯ ДОБЫЧИ ЛАКРИЧНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2005 года по МПК A01D31/00 

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

Известна машина для добычи корней солодки, содержащая раму, кронштейны навески, опорные колеса, вертикальные ножи, покапывающий 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 лемеха 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 уборки корней солодки /А.В.Колганов, В.В.Бородычев, А.М.Салдаев (RU). - Заявлено 10.07.1997; опубл. 27.07.1998, Бюл. №21.)

Это машина нами принята в качестве наиближайшего аналога.

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.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение эффективности добычи 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, покапывающий лемех с прутковым днищем и снабженный приводом вращения ротор. 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 смонтированы по бокам упомянутых клыков кулачками.

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, положение концов U-образного гибкого элемента при ограничении перемещения заднего конца балки относительно ступицы ротора.

На фиг.6 - то же, положение 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 упорного элемента в отверстиях балки пруткового днища.

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

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

Каждый кронштейн навески 2, 3, 4 снабжен быстросъемными пальцами 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 - 40 и 60 мм.

Вертикальные ножи 5 и 6 соединены крепежными болтами 18 с балками 15 и 16 рамы 1. Диаметр крепежных 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 тавровыми 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 в плоскости 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°.

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 класс тяги 3-6. Частоты вращения вала 9-9...17 с^-1 (540......1020 об/мин).

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 кН. 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. Ступица 23 ротора 11 посредством подшипниковых опор и цапф смонтирована на балках 15 и 16 рамы 1. На шлицевах частях цапф ротора 11 размещена ведомая звездочка 22.

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

Прутковое днище 8 представлено балками 26. Каждая балка 26 выполнена сборной из стальных полос и взаимно соединены крепежными элементами (см. фиг 7). 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 балок 26. Количество балок 26 на прутковом днище 8 больше двух, но меньше девяти. Этим обеспечивается устойчивое положение корнесодержащего пласта с учетом большого разнообразия типа почв и интенсивное его крошение при поступательном перемещении клыками 24 ротора 11 по балкам 26.

Задние концы балок 26 сопряжены с клыками 24 ротора 11 и попарно смонтированы по бокам блоков упомянутых клыков 24 кулачками 29 и 30. Пары кулачков 29 и 30 ориентированы в одну сторону. Каждый кулачок 29 и 30 выполнен из двух частей. Части кулачка 29 идентичны. Кулачки 29 и 30 с клыками 24 в блоках соединены посредством штифтовых 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 болтами 34.

Машина для добычи лакричного сырья работает следующим образом.

Раму 1 машины посредством пальцев 17 и кронштейнов 2, 3 и 4 соединяют с тягами гидронавесной системы трактора класса тяги 3-6. Схема навески - трехточечная. Карданный телескопический вал 9 соединяют 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 попадает 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 29 30 вместе с блокам клыков 24. Задние концы балок 26 пруткового днища 8 своими пазами обхватывают по бокам каждый клык 24. При вращении ступицы 23 кулачки 29 и 30 перемещаются по нижним граням балок 26 и закругленными участками приподнимают балки 26 над ступицей 23 ротором 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 перемещении 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 отделяются комья грунта. Комья грунта первыми укладываются на дно канавы. По мере уменьшения пласта почвы, подкопанного лемехом, эффективность ударного воздействия от клыков 24 ротора 11 возрастает, от корневой массы отделяется 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 корни и корневища солодки с задних концов балок 26 с 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 незаполненной ниши корнями солодки из зон необработанных шириной 0,5...0,6 м. За счет того, что на корнесодержащий пласт почвы путем знокопеременных деформаций изгиба и ударов произвели предварительно разрушающую нагрузку, а клыками ротора обеспечили их извлечение из пласта, достигнуто существенное снижение энергозатрат при минимальном механическом повреждении 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 и снабженный приводом вращения ротор. Прутковое днище выполнено в виде балок. Передние концы балок шарнирно связаны с задней частью подкапывающего лемеха. Задние концы балок сопряжены с клыками ротора и попарно смонтированным по бокам клыков кулачками. Повышается качество извлекаемых корней, снижаются электрозатраты. 9 ил.

Машина для добычи лакричного сырья, содержащая раму, кронштейны навески, опорные колеса, вертикальные ножи, подкапывающий лемех с прутковым днищем и снабженный приводом вращения ротор, 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.