МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ЗАГЛУБЛЕНИЕМ В ПОЧВУ РАБОЧИХ ОРГАНОВ БОКОВЫХ ШАРНИРНЫХ СЕКЦИЙ КОПИРУЮЩИХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН Российский патент 2011 года по МПК A01B73/00 

Изобретение относится к орудиям почвообработки, которые снабжены секциями, шарнирно соединенными с базовой частью орудия. Как правило, это широкозахватные почвообрабатывающие машины.

Известно, что базовая часть такой машины тяжелее ее крайних секций, которые скреплены с базовой частью шарнирно. Это объясняется тем, что базовая часть, являясь консолидирующей конструкцией, принимает на себя вес сцепного устройства, вес поднятых при почвообработке транспортных колес, а также вес гидроцилиндров управления. Возможна и дополнительная вертикальная сила, возникающая на базовой части орудия, как составляющая при разложении тяговой силы. Эта составляющая помогает заглублению передним рабочим органам, которые идут по необработанной почве,

В связи с этим, удельное давление на почву, создаваемое рабочими органами под базовой частью орудия, больше, чем на боковых шарнирных секциях, что нарушает условия равномерного заглубления в почву рабочих органов почвообрабатывающих машин. Для исключения этого явления боковые шарнирные секции пригружают дополнительной инертной массой, а гидроцилиндры управления, осуществляющие спуск/подъем шарнирных секций, отключают, приводят в нейтральное положение, и в процессе копирования рельефа почвы гидроцилиндры совместно с боковыми секциями совершают холостые колебания.

Возможна подача в гидроцилиндры давления, которое выдвигает из него шток, которым заглубляют рабочие органы боковых секций в почву на необходимую глубину. Это осуществляют тогда, когда почвообрабатывающее орудие стоит в начале гона.

Чтобы жесткая система поршень-шток позволяла копировать рельеф почвы, концевой части штока дают люфт.

Известны такие устройства (см. например, кн. «Объемные гидравлические и пневматические приводы», авторы О.Ф.Никитин, К.М.Холин, М.: Машиностроение, 1981 г., стр.100, рис.4,28а). Недостатком такого гидроцилиндра является то, что при копировании рельефа почвы боковой шарнирной секцией жидкость перетекает из одной полости гидроцилиндра в другую (перед и за поршнем) через калиброванное отверстие. Дросселирование жидкости делает гидроцилиндр инерционным, и через шток гидроцилиндр удерживает боковую секцию, ухудшая копирование рельефа почвы боковой секцией.

Известен механизм управления заглублением рабочих органов шарнирных секций копирующих почвообрабатывающих машин (см. кн. «Дисковые почвообрабатывающие машины», автор В.Ф.Стрельбицкий, М., Машиностроение, 1978 г., стр.10, рис.4) - прототип, который состоит из гидроцилиндра, соединительных устройств, рычажной вилки и штанги с пружиной. При подъеме рабочих органов шток гидроцилиндра втягивается и через рычажную вилку поднимает секции, а при заглублении рабочих органов шток выдвигается, рычажная вилка подается вперед и давит на пружину, которая через соединитель давит на рамку секции и заставляет диски заглубляться в почву. Глубину обработки почвы регулируют переключением механизма гидроуправления и изменением сжатия пружины на штанге секции. Для увеличения глубины обработки механизм гидроуправления переключается на принудительное заглубление до полного выхода штока гидроцилиндра. Механизм применен в боронах батарейного типа.

Недостатком является то, что секция плохо копирует рельеф почвы, так как сжатая пружина не позволяет сделать это.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является равномерное заглубление всех рабочих органов копирующих почвообрабатывающих машин и улучшение копирования рельефа почвы шарнирными секциями, что улучшает качество почвообработки.

Технический результат достигается тем, что гидроцилиндр механизма шарнирно закреплен на базовой секции и через шток шарнирно соединен с подпружиненным ползуном, подвижно сопряженным с боковой копирующей шарнирной секцией.

Механизм впервые функционально использован на боковых шарнирных секциях копирующих борон со сферическими дисками на автономных стойках.

Пружина ползуна является сменной с регулировкой поджатия.

Пружин может быть более одной, и она может быть установлена как с одной, так и с другой стороны или с обеих сторон от шарнира ползуна.

Регулировка хода ползуна, а соответственно диапазона копирования рельефа почвы боковыми секциями, осуществляется за счет величины хода ползуна путем использования регулировочных элементов, определяющих величину этого хода, например, за счет использования регулировочных гаек, втулок и прочее.

Более подробно сущность изобретения будет описана ниже на примере трехсекционной копирующей бороны, использующей сферические диски на автономных стойках. Боковые секции бороны в транспортном состоянии поднимают вверх, а при работе опускают на почву. На фиг.1 показан схематический чертеж механизма управления заглублением в почву рабочих органов боковых шарнирных секций копирующих почвообрабатывающих машин.

На фиг.1 показана базовая часть 1 бороны со сферическими дисками на автономных стойках 2 с кронштейном 3. К базовой части 1 бороны через шарнир 4 присоединена боковая шарнирная секция 5, также со сферическими дисками на автономных стойках 2. Через шарнир 6 к кронштейну 3 присоединен гидроцилиндр 7, который через шток 8, шарнир 9 и упор 10 соединяется с ползуном 11, который помещен в опорах 12 и 13. В опору 12 упирается пружина 14, которая через шайбу 15 поджимается регулировочной гайкой 16. Опоры 12 и 13 закреплены болтами 17. Угол α показывает диапазон перемещения боковых секций 5 вверх-вниз. A₁ и А₂ - ход ползуна 11.

Работает механизм следующим образом.

Шток 8 гидроцилиндра 7 выдвигается до упора, боковая секция 5 опускается на поверхность почвы, как показано на фиг.1, при этом сжимается пружина 14 через срабатывание шарнира 9 и упор 10. Упор 10 находится между опорами 12 и 13. Величину поджатия пружины 14 с помощью шайбы 15 и гайки 16 задают на месте работы, с возможной заменой ее на другую, в зависимости от конкретных условий заглубления в почву рабочих органов боковых шарнирных секций. После этого подачу давления в гидроцилиндр 7 закрывают, делая систему гидроцилиндр 7 - шток 8 жесткой. Величина перемещения вверх-вниз копирующих рельеф почвы рабочих органов от горизонтальной плоскости (угол α/2) будет определяться величиной хода ползуна 11. Сила гидроцилиндра 7 заменяется на силу сжатия пружины 14. Размеры А1 и А2, определяющие ход ползуна 11, могут регулироваться перемещением опор 12 и 13 с помощью перестановки в отверстиях болтов 17 или с помощью регулировочных гаек, втулок или других деталей (на фиг.1 не показаны).

Опора ползуна 11 может иметь разное конструктивное исполнение. Например, опора может быть выполнена в виде патрубка, желоба и прочее. Опора может быть как одной деталью, так и совокупностью нескольких деталей.

При копировании рельефа почвы во время работы боковая секция 5 поднимается или опускается в пределах угла α, определяемого ходом ползуна 11, а пружина 14, мгновенно реагируя, сжимаясь или разжимаясь, сохраняет силу, действующую на заглубление рабочих органов, обеспечивает ровное заглубление рабочих органов и качественное копирование рельефа почвы, что улучшает качество почвообработки и обеспечивает достижение технического результата.

Изобретение технически применимо.

На Фиг.2 показаны двухсекционная копирующая почвообрабатывающая машина и график распределения удельных нагрузок на рабочие органы Р_уд=f(L),

где L - поперечное расстояние,

Р_уд - удельная нагрузка на рабочие органы в поперечном сечении.

Прямые В и С показывают зависимость убывания удельных нагрузок на рабочие органы с удалением от оси симметрии машины.

На фиг.3 показаны трехсекционная копирующая почвообрабатывающая машина и график распределения удельных нагрузок на рабочие органы - прямые В, D, С.

Механизм управления содержит гидроцилиндр со штоком, ползун и регулируемую пружину. Гидроцилиндр механизма шарнирно закреплен на базовой секции и через шток шарнирно соединен с подпружиненным ползуном, подвижно сопряженным с боковой шарнирной секцией. Такое конструктивное выполнение позволит обеспечить равномерное заглубление всех рабочих органов почвообрабатывающей машины и улучшить копирование рельефа почвы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Механизм управления заглублением в почву рабочих органов боковых шарнирных секций копирующих почвообрабатывающих машин, содержащий гидроцилиндр со штоком, ползун и регулируемую пружину, отличающийся тем, что гидроцилиндр механизма шарнирно закреплен на базовой секции и через шток шарнирно соединен с подпружиненным ползуном, подвижно сопряженным с боковой шарнирной секцией.

2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что функционально использован на боковых шарнирных секциях копирующих борон со сферическими дисками на автономных стойках.

3. Механизм по п.1, отличающийся тем, что пружина ползуна является сменной с регулировкой поджатия.

4. Механизм по п.1, отличающийся тем, что пружина может быть установлена как с одной стороны, так и с другой или с обеих сторон от шарнира ползуна.