ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ КОМБИНИРОВАННОЕ ОРУДИЕ Российский патент 2006 года по МПК A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим комбинированным орудиям.

Известны почвообрабатывающие орудия, включающие раму с рыхлительными лапами и расположенными в ряд по ширине захвата орудия секциями ротационных рабочих органов, установленных на рамках, шарнирно сопряженных с основной рамой [1, 2]. Недостатком таких конструкций является их сползание вниз по склону и увод трактора от заданного курса при рабочем движении поперек склона. А именно такое направление обработки склоновых участков необходимо для предотвращения эрозии почвы. Кроме того, из-за отсутствия перекрытия установленных в ряд ротационных секций между ними образуется огрех и почвенный гребень.

Известно навесное почвообрабатывающее орудие с рабочими органами различного типа, например плоскорежущими (рыхлительными) и ротационными, установленными последовательно на самостоятельных рамах, связанных между собой дополнительной рамой, соединенной впереди с рамой плоскорежущих рабочих органов - посредством шарнира с горизонтально-поперечной осью, а сзади - с рамой ротационных рабочих органов - посредством шарнира с осью перпендикулярной плоскости, в которой размещены рамы дополнительная и ротационных рабочих органов [3 - прототип].

При работе орудия ось секции ротационных рабочих органов размещена под углом к поперечной линии орудия, причем угол может изменяться в зависимости от положения склона. При наличии у орудия нескольких таких секций ротационных рабочих органов, расположенных в ряд с перекрытием (для исключения огреха), невозможно изменить их угол атаки, так как в процессе перемены угла атаки секции налезут друг на друга. Это является основным недостатком орудия и заложенного в нем технического решения.

Задачей изобретения является обеспечение устойчивости движения поперек склона в прямом и обратном направлениях комбинированного орудия с расположенными с перекрытием в ряд по ширине захвата ротационными секциями.

Сущность изобретения заключается в том, что в почвообрабатывающем комбинированном орудии с рабочими органами различного типа, например рыхлительными и секциями ротационных, последовательно установленными на самостоятельных рамах, связанных между собой дополнительными рамами и шарнирами с горизонтально-поперечной осью впереди и шарнирами с осью перпендикулярной плоскости, в которой расположены рама каждой секции ротационных рабочих органов и дополнительная, - сзади, согласно изобретения, секции ротационных рабочих органов установлены в ряд с перекрытием по ширине захвата орудия, дополнительная рама снабжена промежуточным звеном и шарниром с продольной осью, при этом центр массы каждой секции ротационных рабочих органов смещен в поперечном направлении в одну и ту же сторону от оси шарнира с продольной осью, а рамы секций ротационных рабочих органов установлены с возможностью их ограниченного поворота относительно оси этого шарнира. Кроме того, передняя часть дополнительной рамы и ее промежуточное звено снабжены ребрами, размещенными одно над другим с зазором при горизонтальном положении оси ротационных рабочих органов. При этом рамы дополнительная и секции ротационных рабочих органов соединены гидроцилиндром и установлены с возможностью поворота последней и изменения угла атаки секции.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом показывает, что новым является то, что секции ротационных рабочих органов установлены с перекрытием в ряд по ширине захвата орудия, дополнительная рама снабжена промежуточным звеном и шарниром с продольной осью, при этом центр массы каждой секции смещен в поперечном направлении от оси этого шарнира в одну и ту же сторону, а рамы секций установлены с возможностью ограниченного поворота относительно оси шарнира с продольной осью. Кроме того, дополнительная рама и промежуточное звено снабжены ребрами, размещенными одно над другим с зазором при горизонтальном положении оси секции ротационных рабочих органов, а рамы дополнительная и секции соединены гидроцилиндром и установлены с возможностью поворота последней и изменения угла атаки секции.

Предложенное выполнение устройства обеспечивает возможность изменения угла атаки установленных в ряд с перекрытием секций ротационных рабочих органов. Это предотвращает возможность сползания орудия вниз по склону при движении орудия поперек склона в прямом и противоположном направлениях, обеспечивает устойчивость заданного направления движения на сложных склонах и возможность работы без огрехов между секциями ротационных рабочих органов. Ребра дополнительной рамы ограничивают поворот промежуточного звена с секцией ротационных рабочих органов, что обеспечивает возможность изменения гидроцилиндром угла атаки секций при их минимальном подъеме над поверхностью почвы.

Таким образом, заявляемое орудие соответствует критерию «новизна».

Заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень» так как является неочевидным для специалистов и позволяет впервые создать широкозахватное орудие с размещенными в ряд перекрывающимися секциями ротационных рабочих органов, имеющими изменяемый угол атаки. За счет этого достигается устойчивость движения орудия поперек склона в прямом и обратном направлениях.

Заявляемое устройство отвечает условию «промышленная применимость» так как может использоваться в сельхозмашиностроении.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показано почвообрабатывающее комбинированное орудие, вид сверху, на фиг.2 - вид сзади в транспортном (поднятом) положении, на фиг.3 - шарнирное соединение дополнительной рамы и ее промежуточного звена.

Почвообрабатывающее комбинированное орудие включает раму 1 с навесным устройством 2, опорные колеса 3, рыхлительные рабочие органы, например лапы 4 и щелерезы 5. Посредством шарниров с горизонтально-поперечной осью к задней балке рамы 1 присоединены дополнительные рамы 6 с гидроцилиндрами 7 и гидротрубопроводами (не показаны) и секции 8 ротационных рабочих органов, например барабанов катков. Рама 6 содержит звенья: переднее 9 и промежуточное 10, соединенные шарниром 11 с продольной осью. Промежуточное звено 10 соединено с рамой 12 секции ротационных рабочих органов посредством шарнира 13, ось которого перпендикулярна плоскости, в которой размещены оси рам 6 и 12. Поворот (опускание) рамы 6 ограничен, и она может быть подпружинена. Рамы 6 и 12 дополнительно соединены между собой гидроцилиндром 7, предназначенным для поворота рамы 12 и изменения угла атаки секции ротационных рабочих органов 8. Присоединительные элементы гидроцилиндра 7 содержат шаровые втулки, а его корпус закреплен на кронштейне, место крепления которого на раме 6 можно изменять с целью регулирования крайних значений угла атаки секций 8 с учетом крутизны склона. Звенья дополнительной рамы 6 - переднее 9 и промежуточное 10 - содержат ребра 14 и 15 соответственно, расположенные с зазором одно над другим. При этом оси шарниров 13 рам 6 всех секций размещены сбоку с одной и той же стороны центра масс М каждой секции 8. Центр массы М каждой секции ротационных рабочих органов 8 также смещен в поперечном направлении в одну и ту же сторону от шарнира 11 с продольной осью. Ось шарнира 13 направлена на секцию 8, что позволяет уменьшить ее поперечное смещение при изменении угла атаки.

Почвообрабатывающее комбинированное орудие работает следующим образом.

При движении поперек склона рабочие органы, например лапы 4 и щелерезы 5, рыхлят почву на установленную глубину, а ротационные секции 8, повернутые гидроцилиндром 7 в нагорную сторону склона, крошат, выравнивают и уплотняют разрыхленный слой. Боковая реакция почвы на рабочих элементах барабана 8 стремится сместить его вверх по склону, что предотвращает возможность сползания орудия вниз по склону и обеспечивает сохранение заданного курса машинотракторного агрегата. За счет шарнирного соединения дополнительной рамы 6 с рамой 1 орудия достигается продольное копирование секцией 8 поверхности поля. Шарнир 11 и шаровые втулки в присоединительных элементах гидроцилиндра 7 обеспечивают возможность поперечного копирования микрорельефа поля. При подъеме орудия рамы 6 и 12 с секцией 8 опустятся вниз, а одна из сторон (правая на фиг.2) каждой рамы 12 и секции 8 из-за смещенного от продольной оси шарнира 11 расположения центра масс М секции 8 повернется вниз под воздействием силы тяжести. При заданном предельном наклоне оси барабана к горизонтальной плоскости ребра 14 и 15 контактируют и ограничивают угол поворота рамы 12 и секции 8. Зазор между ребрами 14 и 15 также необходим, чтобы под воздействием силы тяжести секция 8 вместе с рамой 12 поворачивалась на шарнире 11 и копировала поперечные неровности микрорельефа. После подъема орудия, опускания и ограниченного поворота секции 8 относительно оси шарнира 11 необходимо с помощью гидроцилиндра 7 повернуть вперед другую сторону секции 8 и изменить ее угол атаки. При таком повороте поднявшаяся вверх часть одной секции 8 (барабана катка) и рамы 12 (левая на фиг.2) пройдет над опущенной вниз частью соседней секции 8 (барабана). После этого орудие можно опустить на почву, установить шток гидроцилиндра 7 в «нейтральное» положение и начать движение поперек склона в обратном направлении. При этом также будет обеспечена продольная устойчивость движения орудия поперек склона за счет боковой реакции почвы на ротационных рабочих органах (барабанах).

Изобретение используется в крутосклонных модификациях осваиваемых в производстве плоскорезов-щелевателей комбинированных ПЩК-3,8 и ПЩК-6,8, которые в 2004 г. успешно прошли приемочные и сертификационные испытания на Поволжской МИС.

Источники информации

1. Патент РФ №2126614, А 01 В 49/02. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат.

2. Патент РФ №2134940, А 01 В 49/02. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат.

3. А.С. №1036262, А 01 В 49/02. Почвообрабатывающее орудие.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы на склонах. Орудие содержит рыхлительные и ротационные рабочие органы, установленные последовательно на самостоятельных рамах. Рамы связаны между собой дополнительными рамами и шарнирами с горизонтально-поперечной осью впереди и шарнирами с осью перпендикулярной плоскости, в которой расположены рама каждой секции ротационных рабочих органов и дополнительная, - сзади. Секции ротационных рабочих органов установлены с перекрытием в ряд по ширине захвата орудия. Дополнительная рама снабжена промежуточным звеном с шарниром с продольной осью. Центр массы каждой секции ротационных рабочих органов смещен в поперечном направлении в одну и ту же сторону от оси шарнира с продольной осью. Рамы секций ротационных рабочих органов установлены с возможностью их ограниченного поворота относительно оси этого шарнира. Промежуточное звено и дополнительная рама снабжены ребрами, размещенными одно над другим с зазором при горизонтальном положении оси секции ротационных рабочих органов. Дополнительная рама и рама секции соединены гидроцилиндром и установлены с возможностью поворота и изменения угла атаки секции. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить устойчивое движение орудия поперек склона. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Почвообрабатывающее комбинированное орудие с рыхлительными и ротационными рабочими органами, установленными последовательно на самостоятельных рамах, связанных между собой дополнительными рамами и шарнирами с горизонтально-поперечной осью впереди и шарнирами с осью перпендикулярной плоскости, в которой расположены рама каждой секции ротационных рабочих органов и дополнительная - сзади, отличающееся тем, что секции ротационных рабочих органов установлены с перекрытием в ряд по ширине захвата орудия, дополнительная рама снабжена промежуточным звеном с шарниром с продольной осью, при этом центр массы каждой секции ротационных рабочих органов смещен в поперечном направлении в одну и ту же сторону от оси шарнира с продольной осью, а рамы секций ротационных рабочих органов установлены с возможностью их ограниченного поворота относительно оси этого шарнира.2. Почвообрабатывающее комбинированное орудие по п.1, отличающееся тем, что промежуточное звено и дополнительная рама снабжены ребрами, размещенными одно над другим с зазором при горизонтальном положении оси секции ротационных рабочих органов, а рамы, дополнительная и секции, соединены гидроцилиндром и установлены с возможностью поворота и изменения угла атаки секции.