ШИРОКОЗАХВАТНАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МАШИНА Российский патент 2007 года по МПК A01B59/04 A01B63/114 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, в частности к почвообрабатывающим и посевным машинам.

Известна широкозахватная почвообрабатывающая машина А.с. СССР №464283, М. кл. А01В 59/04, 18.09.72, включающая центральную и боковые секции, соединенные с центральной секцией вертикальной осью поворота, промежуточные звенья, связанные горизонтальными осями поворота с боковыми секциями и захватами для крепления боковых секций в рабочем положении.

Недостатком этой конструкции является то, что фиксирование боковой секции к центральной секции в транспортном положении производится за шарнир (вертикальную ось поворота) и дополнительную тягу, что ограничивает самопроизвольный поворот вокруг оси.

В связи с изложенным усложнен перевод секции из рабочего в транспортное положение и наоборот. Это существенно снижает производительность машины.

Известен культиватор широкозахватный секционный А.с. СССР №782726, М. кл. А01В 51/04 (В 35/02), который включает раму центральной секции, рамы боковых секций, плоскорежущие рабочие органы, опорные колеса рам боковых секций. К задним углам центральной секции через вертикальные оси поворота закреплены промежуточные звенья, выполненные в виде двуплечих рычагов. Промежуточные звенья связаны через горизонтальные оси поворота с боковыми секциями.

Боковые стороны рамы центральной секции имеют по одному, а задняя два захвата, служащие для фиксации промежуточного звена, а следовательно, и рам боковых секций как в рабочем, так и в транспортном положениях. Данный культиватор принят в качестве прототипа.

Культиватор широкозахватный работает следующим образом.

При переводе культиватора из рабочего положения в транспортное рассоединяются захваты, соединяющие промежуточные звенья с боковыми сторонами рамы центральной секции. При движении культиватора вперед рамы боковых секций, опирающиеся на самоустанавливающиеся опорные колеса, заводятся назад. Промежуточные звенья, поворачиваясь вокруг вертикальных осей, входят в захваты, расположенные с задней стороны центральной секции, и фиксируются.

Перевод орудия в рабочее положение осуществляется в обратном порядке.

Однако указанный агрегат в таком исполнении может работать только на полях с идеально ровным рельефом. В условиях пересеченной местности обеспечить надежный перевод боковых секций из транспортного положения в рабочее и обратно весьма затруднительно, так как в ней нет возможности корректировать усилия срабатывания захватов и промежуточных звеньев как во время работы, так и во время перевода в транспортное положение.

Опыт работы показывает, что тракторист должен выходить из кабины в конце гона и освободить захваты. Во время работы крайних секций возможны самопроизвольные повороты боковых секций при встрече препятствий крайними рабочими органами. Это снижает производительность труда, увеличивает расход топлива и повышает себестоимость сельскохозяйственной продукции.

С другой стороны известно, что широкозахватные машины используются на больших площадях, а в таком случае на разных участках, они имеют, как правило, разную плотность. Это приводит к тому, что опорные колеса машины на более рыхлых почвах могут заглубляться на 4-7 см глубже ранее установленного, соответственно заглубляются и рабочие органы. Если, к примеру, глубина посева семян составляет 4-5 см, а паровой культивации - 8-10 см, то вполне ясно, что при увеличении на 50-90% глубины хода рабочих органов тяговое усилие соответственно возрастет, а это в свою очередь влияет на усиленный износ как рабочих органов, так и тяговой машины и расход топлива.

С другой стороны нарушается технология обработки почвы, что в свою очередь снижает урожайность возделываемых культур и повышает себестоимость работ.

Учитывая изложенное, техническая задача предлагаемого изобретения - создание широкозахватной сельскохозяйственной машины, обеспечивающей повышение производительности, ресурса работы машины, снижение расхода топлива и себестоимости продукции.

Технический результат достигается тем, что к ранее созданному прототипу добавляются новые элементы, значительно повышающие технико-экономические параметры при эксплуатации машины.

В новом исполнении машина включает сцепку, центральную и боковые секции, соединенные вертикальными и горизонтальными шарнирами. На секциях смонтированы рабочие органы, опорные и самоустанавливающиеся колеса. При этом сцепка и крайние рабочие органы снабжены датчиками, соединенными с одной стороны с копирующими поверхность поля колесами, а с другой - с пультом управления, связанным в свою очередь через электрогидрозатворы с гидроцилидрами, корпуса которых закреплены на торцах секции, а штоки - к стойкам опорных колес. В транспортном положении между центральной и боковыми секциями углы составляют 95-96°.

Сущность решаемой технической задачи раскрывается на приведенных схемах.

На фигуре 1 схематически изображена широкозахватная машина для обработки почвы и посева (вид сверху в развернутом рабочем виде).

На фигуре 2 - схема самоустанавливающегося колеса сбоку.

На фигуре 3 - схема центральной секции в плане с изображением датчиков обратной связи.

На фигуре 4 - схема секции широкозахватной машины сбоку, с изображением базового рабочего органа и механических узлов датчиков обратной связи.

На фигуре 5 - схема связей пульта управления с датчиками обратной связи и исполнительными механизмами.

На фигуре 6 - схема широкозахватной машины в плане, в транспортном положении.

Широкозахватная машина, как видно из фигуры 1, состоит из сцепки 1, соединенной с центральной секцией 2. Центральная секция 2 посредством шарниров вертикальных 3 и горизонтальных 4 соединена с боковыми секциями 5 и 6. На секциях 2, 5 и 6 монтируются стойки 7 в шахматном порядке. Боковые секции 5 и 6 соединены с центральной секцией 2, одновременно и гидроцилиндрами 8. Центральная секция 2 с боков снабжена опорно-приводными колесами 9, которые с секцией 2 соединены посредством шарнирных стоек 10, связанных в свою очередь с центральной секцией 2, посредством гидроцилиндров 11. Боковые секции 5 и 6 снабжены опорными колесами 12 и 13, а также узлами самоустанавливающихся колес 14, как видно из фигуры 2 на виде сбоку.

Как видно из фигур 3 и 4, на крайних стойках 7 и сцепке 1 устанавливаются датчики обратной связи 16 и 17. При этом датчик обратной связи 16 посредством тяги 18 соединен с копирующим поверхность поля колесом 19, а датчики обратной связи 17 посредством тяг 20 связаны с прикатывающими почву колесами 21.

На стойках 7 неподвижно крепятся оси 22, на которых установлены фрезы 23.

Гидроцилиндры 11 и 15, как видно из фигур 2 и 5, посредством напорных 24 и сливных 25 трубок соединены с электрогидрозатворами 26, которые в свою очередь электрически соединены с пультом управления 27, связанным с датчиками обратной связи 16 и 17.

Как видно из фигур 1, 2 и 5, широкозахватная машина снабжена упорами 28, которые смонтированы на штоках гидроцилиндров, винтовыми механизмами на опорных колесах секций 5 и 6 и гидрораспределителем с ручным управлением 30.

Предлагаемая широкозахватная машина для обработки почвы и посева работает следующим образом.

Перед началом работы на ровной площадке машина приводится в рабочее положение и путем регулировки величины выдвижения гидроцилиндров 11 и 15 (фигура 1, 2 и 5) устанавливается оптимальная глубина обработки почвы - h (фигуры 1 и 5) с помощью упоров 28 и винтовых механизмов 29.

Далее машина путем максимального втягивания гидроцилиндров 15 и максимального выдвижения гидроцилиндров 11 отрывается от площадки. В этом положении машина опирается на опорные колеса 9 и самоустанавливающиеся колеса 14.

Тракторист гидрораспределителем 30 в ручном режиме, втягиванием гидроцилиндров 8, переводит машину из рабочего положения в транспортное (фигура 6).

При этом, как видно из фигуры 6, боковые секции 5 и 6 образуют с центральной секцией 2 углы в пределах 95-96°. В таком положении машина в агрегате с трактором перевозится в поле на место работы.

Выехав в зону разворотной полосы обрабатываемого участка поля машинотракторный агрегат становится в намеченном направлении обработки поля, гидроцилиндры 8 переводятся гидрораспределителем 30 в режим слива и тракторист включает передачу, задний ход. Так как боковые секции 5 и 6 заведомо повернуты на 95-96°, они разворачиваются облегченно вокруг вертикальных осей 3, на самоустанавливающихся колесах 14, и машина принимает рабочее положение (фигура 1). Для облегчения и ускорения перевода машины из транспортного положения в рабочее и наоборот, не выходя из кабины, параллельно можно выполнить перевод секции гидроцилиндрами 8.

После того как тракторист убедился в том, что машина переведена в рабочее положение, он в ручном режиме запирает электрогидрозатворы 26.

Далее гидроцилиндры 11 и 15 переключаются на слив, машина опускается вниз до упора рабочих органов 23 копирующего колеса 19 и прикатывающего колеса 21 в почву.

В этом положении включаются: соответствующая передача трактора и пульт управления в автоматический режим, и машинно-тракторный агрегат начинает двигаться вперед.

Рабочие органы-фрезы 23 в течение 3-4 секунд врезаются в почву на заранее установленную глубину h (фигура 5) и далее в зависимости от плотности поля и величины уклонов местности датчики обратной связи 16 и 17 посредством тяг 18 и 20, копирующего колеса 19 и прикатывающего колеса 21 четко регулируют глубину хода рабочих органов.

Если плотность поля стала меньше и опорно-приводные колеса заглубились в почву больше предельно допустимой глубины, то прикатывающее колесо 21 и копирующее колесо 19 приподнимаются соответственно на величину α и β, тяги 18 и 20 смещают положение элементов в датчиках обратной связи 16 и 17, которые в свою очередь подают сигнал в пульт управления 27, который подает команду в электрогидрозатвор 26.

Электрогидрозатвор 26 приоткрывает напорную магистраль, и гидроцилиндры 11 и 15 выдвигают штоки до момента, пока не установится глубина оптимального хода h фрез 23 (или рабочих органов).

Таким образом, поставленная к реализации техническая задача решается совокупностью предложенных технических решений.

Наличие на сцепке и крайних рабочих органах датчиков обратной связи, соединенных с одной стороны с копирующими поверхность поля колесами, а с другой - с пультом управления, связанным в свою очередь с электрогидрозатворами с гидроцилиндрами, корпуса которых закреплены на торцах секции, а штоки - к стойкам опорных колес, позволяет в автоматическом режиме обеспечивать поддержание оптимальной заранее заданной глубины обработки почвы независимо от изменения плотности почвы и уклонов (рельефа) местности.

Это в свою очередь позволяет снизить износ рабочих органов, повысить надежность, ресурс работы, производительность и снизить себестоимость сельскохозяйственной продукции.

Расположение боковых секций под углом 95-96° к центральной совместно с гидроцилиндром, связывающим между собой эти секции, обеспечивает надежный перевод боковых секций из транспортного положения в рабочее и наоборот без того, чтобы тракторист каждый раз выходил из кабины и выполнял это в ручном режиме. Эти признаки позволяют повысить производительность и ресурс работы машины, снизить расход горючесмазочных материалов.

Таким образом, поставленная техническая задача - повышение производительности ресурса и работы машины и на этой основе снижение расхода горючесмазочных материалов и себестоимости сельскохозяйственной продукции выполняется.

Экономическая эффективность машины заключается в снижении расхода горючесмазочных материалов в 1,30-1,35 раза, повышении урожайности на 1,12-1,20 раза, снижении себестоимости сельскохозяйственной продукции в 1,2-1,3 раза.

Широкозахватную машину с новыми признаками изобретений, предложенными в рамках настоящей заявки, изготовить несложно, так как степень унификации узлов и деталей достаточно высока, а новые нестандартные узлы и детали очень просты в изготовлении. Учитывая изложенное, машину планируется выпускать на промышленных предприятиях г.Владикавказа.

Машина включает сцепку, центральную и боковую секции, на которых смонтированы рабочие органы, опорные и самоустанавливающиеся колеса, причем для перевода боковых секций в транспортное положение они соединены с центральной секцией вертикальными и горизонтальными шарнирами. Сцепка и крайние рабочие органы снабжены датчиками обратной связи, соединенными с одной стороны с копирующими поверхность поля колесами, а с другой - с пультом управления, связанным в свою очередь с электрогидрозатвором и гидроцилиндрами, корпуса которых закреплены на торцах секции, а штоки - к стойкам опорных колес. В транспортном положении между центральной и боковыми секциями углы составляют 95-96°. Повышаются технико-экономические показатели при эксплуатации машины. 6 ил.

Широкозахватная сельскохозяйственная машина, состоящая из сцепки, центральной и боковых секций, на которых смонтированы рабочие органы, опорные и самоустанавливающиеся колеса, причем для перевода боковых секций в транспортное положение они соединены с центральной секцией вертикальными и горизонтальными шарнирами, отличающаяся тем, что сцепка и крайние рабочие органы снабжены датчиками обратной связи, соединенными с одной стороны с копирующими поверхность поля колесами, а с другой - с пультом управления, связанным в свою очередь через электрогидрозатворы с гидроцилиндрами, корпуса которых закреплены на торцах секции, а штоки - к стойкам опорных колес, при этом в транспортном положении между центральной и боковыми секциями углы составляют 95-96°.