КУЛЬТИВАТОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СОРНЯКОВ С ОГОРОДНОЙ ГРЯДЫ Российский патент 2007 года по МПК A01B39/10 

Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано при изготовлении машин для междурядной обработки огородных культур в полевых условиях на прицепных машинах, а также в машинах для индивидуальных хозяйств как самоходные установки с электрическим или бензиновым двигателем, управляемые оператором и с использованием включения качающихся, маятниковых лап.

Известные конструкции культиваторов для обработки огородных культур как прицепного, так и навесного типов, и есть также различные самоходные устройства, но все они предусматривают использование жестко закрепленных на опорной раме лап для сплошной обработки почвы или обработку междурядий, не захватывая обработку самой гряды и не удаляя сорняки между растениями.

При этом после прохода культиватора часть сорняков остается и заваливается землей идущими окучивающими лапами, движущимися вдоль гряды по бороздке, следом за колесом прицепного или навесного типа культиватора, не обеспечивая полного удаления сорняков с поля.

Предлагаемое устройство под названием "Культиватор с однооборотным приводом лап для удаления сорняков" свободно от указанных недостатков благодаря использованию подвижных, качающихся лап и однооборотного, самостоятельного для каждой лапы, фрикционного привода и его отключения в автоматическом режиме.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы при уборке сорняков и расширение технологических возможностей при междурядной обработке растений и при сплошной обработке поля путем использования в работе однооборотного привода с переключением в трех возможных режимах с автоматическим остановом лапы: через один оборот, через пол-оборота и непрерывное движение лапы с ручным остановом.

Подобный заявленному культиватору с подвижными относительно опор рамы, подрезающими лапами прототип авторам неизвестен и отличительными признаками предлагаемого устройства культиватора являются: применение фрикционного однооборотного привода с автоматическим отключением и использование этого привода с установкой на опорной раме культиватора подвижных, качающихся подрезных лап.

На чертеже изображено устройство под названием "Культиватор для удаления сорняков с огородной гряды" с неподвижными и подвижными лапами, с однооборотными приводами для каждой подвижной лапы, содержащее опорную раму с ведущими колесами, показаны механизмы передачи вращения от двигателя на приводной вал или от трактора на вал отбора мощности к этому валу через общую муфту включения привода колес, на вал маховика и на поперечный вал с фрикционными колесами для привода лап.

Показан на виде сбоку однооборотный привод лапы с рычагом включения фрикциона, взаимодействующим с подвижной муфтой, снабженной роликом на радиальном стержне, показана втулка фрикционного диска и основная пружина фрикциона, кольцевая опорная дорожка с наклонной пластиной и один с рычагом переключения ползун для смены режима отключения лапы, закрепленной на продольной горизонтальной оси с возможным поперечным движением.

Показаны продольная тяга и рычаг муфты включения общего привода хода машины с педалями для управления.

На опорной раме 1 смонтированы ведущие колеса 2, управляемые колеса или колесо 3 с рычагами и педалями для управления 4 и с культиваторными подвижными и неподвижными лапами 5 и 35, различными по своему устройству и назначению.

В предлагаемом изобретении "Культиватор для удаления сорняков с огородной гряды" и с одним приводом лап рассматривается устройство самоходной машины с применением двигателя 6.

На самоходной установке на опорной раме 1 смонтирован бензиновый двигатель 6 с ведущим шкивом 7, передающий вращение ременной передачей 8 для уменьшения частоты вращения через предохранительную муфту 10 на звездочку 11 на приводной вал 12, а для прицепного или навесного культиватора, этот вал получает постоянное вращение от вала отбора мощности трактора.

На приводном валу 12 в подшипниках 13, на опорной раме 1 закрепленном, с возможностью осевого перемещения установлена тихоходная муфта включения 14, общая с приводом ведущих колес 2, передающая вращение через цепную передачу 15 и 17, через конический редуктор 16 с парной звездочкой на вал маховика 18.

От звездочки 16 вращение передается цепью 17 на вал маховика 18, установленного в подшипниках 19 на опорной раме 1. Маховик предназначен для обеспечения плавного, без рывков, движения машины вдоль рядков при преодолении неравномерной нагрузки на привод со стороны подрезающих лап 5, которые, одновременно перемещаясь из стороны начала движения в сторону и обратно, вместе с машиной двигаются вдоль рядков, производят частичное теребление сорняка при включенном приводе лап.

Основной частью и отличительным признаком устройства заявленного культиватора является: фрикционный однооборотный привод с подвижной, качающейся лапой для обработки почвы между растениями одного рядка и общим валом с фрикционными колесами для однооборотных приводов по числу рядков захвата культиватора.

На поперечный вал фрикционов 20, установленный в подшипниках 21, подается постоянное вращение цепью на звездочку 22, уменьшая обороты вала 20, на котором жестко закреплены два фрикционных колеса 23 однооборотного привода с рычагами включения 24.

Втулка фрикционного диска 25 вместе с основной пружиной 26 установлены на вал с возможностью осевого перемещения в пазу 27, сверху на нее надета подвижная муфта 28 с роликом и с помощью общего штифта 29, насквозь проходящего через пазы 27, детали крепятся на отверстие в валу 30, установленном в подшипниках 31 на опорной раме 1.

Подвижная муфта 28 свободно перемещается за счет удлиненного паза в ней относительно втулки фрикционного диска 25 при воздействии на нее рычагом включения 24.

На свободном конце вала 30, на шпонке установлен кривошип 32, который приводит в движение двуплечий рычаг 33, установленный на опорной раме 1, на неподвижной, продольной, горизонтальной оси 34, расположенной при работе культиватора по центру, над рядком.

На нижней стойке рычага 33 закреплена подвижная лапа 5 с возможностью перестановки по глубине обработки, а на неподвижных стойках 35 тоже с возможностью регулировки относительно опорной рамы закреплены три окучивающие лапы.

На верхнем плече рычага 33 закреплен выполненный из профильного материала продольный паз 36, который взаимодействует при включении однооборотного привода с кривошипом 32.

Кольцевая, опорная дорожка 37 закреплена жестко на опорной раме 1 и взаимодействует с роликом на радиальном штыре 38, жестко закрепленном на подвижной муфте 28, а горизонтальная дорожка 37 имеет наклонную площадку 39, закрепленную шарнирно на оси 40 и рядом с ней находится ступень 41, они диаметрально расположены.

Таких наклонных площадок две на каждый однооборотный привод, и каждая взаимодействует с ползуном 42 и при его измененном положении за счет рычага 43 приподнимает наклонную площадку 39, перекрывает ступень 41 при необходимости изменения режима работы однооборотного привода подвижной лапы 5.

Пружина 44, закрепленная на торце вала 30, работающая на растяжение, болтом с ушком и вторым концом закреплена к втулке фрикционного диска 25, отводит его при автоматическом выключении привода фрикциона за счет наличия ступени 41. Болт с ушком 45 регулирует при сборке необходимое усилие пружины 44.

Предлагаемая конструкция фрикционного привода предусматривает три режима работы подвижной лапы: основной режим - автоматический останов после каждого ручного включения, ровно через один оборот вала кривошипа 30, вспомогательный режим - через каждые 180 град. и форсированный режим - когда после включения, на ходу, рычагом 43 перекрывают вторую ступень и ролик, закрепленный на штыре 38, поджимает основную пружину фрикциона 26 и, удерживая ее постоянно в сжатом состоянии, совершает круговое движение по сплошной кольцевой дорожке 37, не отключая привод, а лапа 5 постоянно совершает колебательные движение, и для выключения необходимо воздействовать на один из двух рычагов 43 и открыть ступень 41, ролик сойдет со ступени, а лапа остановится в крайнем положении от рядка с растениями.

Общий привод культиватора, снабженный тихоходной муфтой 14 с прямоугольными взаимодействующими выступами и рычагом включения 46, включается на ходу, без остановки двигателя и приводит во вращение ходовые колеса 2 и поперечный вал фрикционов 20, а управление самоходного культиватора осуществляют за счет управляемого колеса 3 и педалей, например, 47.

Устройства узлов культиватора и предлагаемого однооборотного привода движущихся лап используются и работают следующим образом.

Двухрядной самоходной машиной-культиватором может управлять один человек, учитывая автоматический останов лапы после каждого ручного включения, обеспечивая уборку сорняков на грядках между растениями.

Положение, при котором однооборотный привод выключен и лапа 5 остановлена в крайнем положении, показано на чертеже. При этом ролик на подвижной муфте 28 находится в самом начале наклонной площадки 39, рядом со ступенью 41. Это и есть одно из двух фиксированных положений на всей окружности кольцевой опорной дорожки 37.

Чтобы включить однооборотный привод подвижной лапы, надо рычагом включения 24 частично приподнять подвижную муфту 28, а она через основную пружину фрикциона 26 поднимает втулку фрикционного диска 23, прижимая ее к фрикционному колесу, которое постоянно вращается вместе с поперечным валом фрикционов 20, и фрикционное колесо 22 начинает вращать втулку фрикционного диска 25, и через общий штифт 29 вращение передается на подвижную муфту 28.

Ролик на радиальном стержне 38 начинает перекатываться по наклонной пластине 39, поднимаясь вверх на кольцевую опорную дорожку 37, обеспечивая необходимое сжатие основной пружины фрикциона 1, и через общий штифт 29, преодолевая усилие сопротивления со стороны подвижной лапы 5, приводит во вращение вал однооборотного привода 30.

Нагрузка со стороны лапы возрастает с момента начала ее движения из крайнего положения и в средней точке, как показано на чертеже, подвижная лапа 5 имеет при максимальной нагрузке наибольшую скорость и глубину обработки.

При перемещениях культиватора для удаления сорняков с огородной гряды по полю лапа 5 при включении рычагом 24 начинает двигаться поперек рядка из одного крайнего положения, туда и обратно, пересекая ряд растений на гряде дважды, успевая проходить между растениями, и останавливается автоматически всегда в крайнем положении, через один оборот вала однооборотного привода 30.

Кривошип с роликом 32, закрепленный шпонкой на валу привода 30, устанавливают в соответствующем положении относительно расположения ступени опорной дорожки 41, а ступени опорной дорожки (при работе) при необходимости на ходу перекрываются наклонными пластинами 39 при взаимодействии ползуна 42 с соответствующим рычагом для переключения 43 с целью изменения режимов работы отключения подвижной лапы 5, а их количество на культиваторе прицепном, навесном или на самоходной установке соответствует захвату по числу обрабатываемых рядков.

Аналогом заявленного культиватора может служить культиватор с жестко закрепленными на опорной раме, с неподвижными культиваторными лапами, а аналогом самой подвижной лапы по назначению и условиями выполняемой работы или прототипом не приходится считать все многообразие существующих культиваторных лап.

Культиватор для уборки сорняков с огородной гряды прост по своему устройству, имеет легкое управление рычагами и может быть применен в сельскохозяйственном производстве.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для удаления сорняков. Культиватор содержит опорную раму с ведущими колесами, привод, неподвижные лапы и подвижные лапы, фрикционный диск, основную пружину фрикциона, кривошип, подвижную муфту, ролик, рычаг включения. Каждая подвижная лапа имеет свой привод. Культиватор выполнен в виде самоходной установки с приводом в виде двигателя, смонтированного на опорной раме, или прицепным, или навесным к трактору с приводом в виде вала отбора мощности трактора. Культиватор снабжен управляемым колесом, механизмами хода с рычагами управления, педалями и приводным валом с предохранительной муфтой, соединенным с двигателем или валом отбора мощности. На приводном валу, закрепленном в подшипниках на опорной раме, с возможностью осевого перемещения установлена муфта включения, общая с приводом ведущих колес. Привод колес имеет конический редуктор и звездочку для передачи вращения через цепную передачу на дополнительный вал маховика. Вал маховика установлен в подшипниках на опорной раме и связан для передачи вращения с установленным в подшипниках на опорной раме поперечным валом. На поперечном валу закреплены фрикционные колеса для однооборотного привода лапы. Каждая лапа закреплена с возможностью регулировки по глубине обработки на нижнем плече двуплечего рычага. Двуплечий рычаг установлен шарнирно на продольной горизонтальной оси, закрепленной на опорной раме. В верхнем его плече выполнен желоб для взаимодействия с кривошипом. Кривошип смонтирован посредством шпонки на конце вертикального вала однооборотного привода. Вертикальный вал закреплен в подшипниках на опорной раме. На свободном конце вала, на общем штифте, через отверстие в валу закреплена с возможностью осевого перемещения за счет продольных пазов втулка фрикционного диска. На втулке надета основная пружина фрикциона. Под пружиной, на втулке установлена подвижная муфта, управляемая рычагом включения. На муфте жестко закреплен на радиальном стержне ролик. Ролик взаимодействует с кольцевой горизонтальной опорной дорожкой. Дорожка жестко закреплена на опорной раме и снабжена шарнирно закрепленной с возможностью поворота на оси наклонной площадкой. Дорожка содержит расположенную рядом с площадкой ступень для отключения привода. Пружина одним концом закреплена на торце вертикального вала с кривошипом, а другим - внутри втулки к фрикционному диску. Наклонная площадка связана с ползуном, переключаемым рычагом, опирающимся на опорную раму и передвигающимся в направляющих для перекрытия ступени. Такое конструктивное выполнение позволит упростить конструкцию при одновременном повышении качества прополки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Культиватор для удаления сорняков с огородной гряды, содержащий опорную раму с ведущими колесами, привод, неподвижные лапы и подвижные лапы, каждая со своим приводом, фрикционный диск, основную пружину фрикциона, кривошип, подвижную муфту, ролик, рычаг включения, отличающийся тем, что он выполнен в виде самоходной установки с приводом в виде двигателя, смонтированного на опорной раме или прицепным, или навесным к трактору с приводом в виде вала отбора мощности трактора и снабжен управляемым колесом, механизмами хода с рычагами управления, педалями и приводным валом с предохранительной муфтой, соединенным с двигателем или валом отбора мощности, причем на приводном валу, закрепленном в подшипниках на опорной раме, с возможностью осевого перемещения установлена муфта включения, общая с приводом ведущих колес, имеющим конический редуктор и звездочку для передачи вращения через цепную передачу на дополнительный вал маховика, установленный в подшипниках на опорной раме и связанный для передачи вращения с установленным в подшипниках на опорной раме поперечным валом с закрепленными на нем фрикционными колесами для однооборотного привода лапы, при этом каждая лапа закреплена с возможностью регулировки по глубине обработки на нижнем плече двуплечего рычага, причем двуплечий рычаг установлен шарнирно на продольной горизонтальной оси, закрепленной на опорной раме, а в верхнем его плече выполнен желоб для взаимодействия с кривошипом, смонтированным посредством шпонки на конце вертикального вала однооборотного привода, закрепленного в подшипниках на опорной раме, на свободном конце которого, на общем штифте, через отверстие в валу, закреплена с возможностью осевого перемещения за счет продольных пазов втулка фрикционного диска с надетой на нее основной пружиной фрикциона, а под пружиной на втулке установлена подвижная муфта, управляемая рычагом включения, с жестко закрепленным на ней на радиальном стержне роликом, взаимодействующим с кольцевой горизонтальной опорной дорожкой, жестко закрепленной на опорной раме, причем дорожка снабжена шарнирно закрепленными с возможностью поворота на оси наклонной площадкой и содержит расположенную рядом ступень для отключения привода, а пружина одним концом закреплена на торце вертикального вала с кривошипом, а другим - внутри втулки к фрикционному диску, причем наклонная площадка связана с ползуном, переключаемым рычагом, опирающимся на опорную раму и передвигающимся в направляющих для перекрытия ступени.2. Культиватор по п.1, отличающийся тем, что в однооборотном приводе подвижной лапы шпоночное соединение кривошипа с вертикальным валом однооборотного привода снабжено выполненным на валу дополнительным шпоночным пазом, смещенным на 90° от основного паза, причем подвижная лапа снабжена вертикальной пластиной, высота которой равна глубине обработки почвы.