СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МАШИНА Российский патент 2011 года по МПК A01C5/06 A01B63/14 A01B73/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной машине для обработки почвы, содержащей рамный брус, проходящий по обе стороны от центральной линии, ориентированной в направлении движения машины, на котором на равных расстояниях друг от друга установлены сельскохозяйственные орудия, предпочтительно высевающие аппараты.

При севе культур рядовым способом, таких как овощи, свекла, кукуруза, подсолнечник, хлопок и т.д., нужно обеспечить сравнительно большие расстояния между рядами и одинаковые расстояния между семенами. Предназначенные для такого сева машины с давних пор назывались посадочными машинами или сеялками. Эти машины совершенствовались по мере общего развития сельского хозяйства. Особая проблема заключалась в том, что различные культуры нужно сеять с разными расстояниями между рядами. Например, для кукурузы расстояние между рядами равно 76 см, а для другой культуры оно должно быть около 50 см. Эта проблема решалась по-разному. Например, фермер приобретал две машины, высевающие аппараты которых установлены на разных расстояниях, или использовались высевающие аппараты, которые после сева одной культуры можно переставить для сева другой культуры. Другое решение, используемое некоторыми изготовителями машин, заключалось в том, что высевающие аппараты можно поочередно поднимать в нерабочее положение, так что расстояние между рядами удваивалось. Эти способы являются дорогостоящими и сложными для использования в фермерском хозяйстве. Другая проблема состоит в транспортировке сеялки от одного поля к другому по дорогам общего пользования. Для этого машины оснащаются различными устройствами для их складывания с целью уменьшения габаритов. Эта проблема особенно трудно решается для машин, поставляемых в Европу, поскольку они должны складываться до ширины, определенной правилами и часто составляющей не более трех метров.

Целью настоящего изобретения является создание сельскохозяйственной машины описанного выше типа, которая позволяет решить указанные проблемы.

Цель изобретения достигается с помощью сельскохозяйственной машины, имеющей отличительные признаки согласно п.1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы.

Более конкретно цель изобретения достигается тем, что сельскохозяйственная машина для обработки почвы, содержащая рамный брус, который проходит в обе стороны от центральной линии, ориентированной в направлении движения машины, и на котором установлены сельскохозяйственные орудия, предпочтительно высевающие аппараты, на равных расстояниях друг от друга или с равными расстояниями между группами высевающих аппаратов, согласно изобретению содержит шарнирное соединение в виде вертикальной оси, расположенной на указанной центральной линии, для разделения рамного бруса на секции и средство поворота соответствующих секций на каждой стороне от центральной линии на одинаковый угол в горизонтальной плоскости, так что между соседними сельскохозяйственными орудиями на секциях рамного бруса в рабочем положении всегда сохраняется одинаковое расстояние.

Сельскохозяйственные орудия предпочтительно шарнирно соединены с секциями рамного бруса.

Сельскохозяйственная машина может содержать управляющие балки, расположенные вдоль каждой секции рамного бруса и управляющие сельскохозяйственными орудиями, причем эти балки могут так перемещаться при повороте секций рамного бруса, что сельскохозяйственные орудия сохраняют их ориентацию относительно направления движения.

При этом балки могут перемещаться с помощью соединительных звеньев или поршневых цилиндровых блоков.

Указанное средство предпочтительно включает регулировочное средство, образующее продолжение ведущей рамы, которая прикрепляется к тяговому транспортному средству, например к трактору, причем между ведущей рамой и секциями рамного бруса установлены балки для обеспечения одинакового перемещения секций рамного бруса на каждой стороне от центральной линии.

Секции рамного бруса предпочтительно установлены с возможностью поворота из положения, в котором они расположены под прямым углом к направлению движения, в транспортировочное положение, а между этими положениями могут фиксироваться в заданных рабочих положениях.

В транспортировочном положении машина предпочтительно имеет ширину, позволяющую транспортировать ее по дорогам общего пользования.

Каждая секция рамного бруса может иметь дополнительное шарнирное соединение для дополнительного уменьшения ширины машины.

На секции рамного бруса на каждой стороне от центральной линии установлены регулируемые опорные колеса, имеющие средства, предпочтительно по одному регулировочному средству на каждое колесо, для подъема и опускания машины и подвешенные таким образом, что они всегда ориентированы в направлении движения машины, причем регулируемые опорные колеса могут быть закреплены у соответствующего сельскохозяйственного орудия на соответствующей секции рамного бруса.

Сельскохозяйственная машина может содержать соединительные элементы, закрепленные непосредственно на секциях рамного бруса, для присоединения машины непосредственно к сцепному механизму тягового транспортного средства, а указанное средство может состоять из регулировочного средства, действующего между секциями рамного бруса.

Если сеялка содержит раму из подходящего материала, например из прямоугольного бруса, прочного на кручение и изгиб, то рама может быть изготовлена исключительно из однородного рамного бруса. Наличие на рамном брусе по меньшей мере одного шарнирного соединения позволяет складывать раму из развернутого положения, в котором она расположена по прямой линии, в положение, когда она сложена под некоторым углом, в результате чего машина будет иметь желательные преимущества.

При увеличении угла между секциями рамного бруса постепенно изменяется расстояние между высевающими аппаратами, установленными шарнирно на рамном брусе. Высевающие аппараты перемещаются параллельно. При достаточном угле сгиба рамы ширина машины может быть уменьшена настолько, что ее можно транспортировать по дорогам общего пользования.

Для очень широких машин рама может быть снабжена дополнительным шарнирным соединением, позволяющим складывать секции рамного бруса параллельно. Это дает возможность изготавливать машины с очень большой шириной.

Машина имеет колеса, которые держат раму на требуемой высоте над почвой. Колеса должны двигаться параллельно направлению движения. По меньшей мере одно колесо на каждой стороне машины может быть соединено с подвеской высевающего аппарата, так что эти колеса будут всегда двигаться параллельно направлению движения машины, независимо от угла, на который сложена рама.

Далее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, где представлены предпочтительные варианты его осуществления.

Фиг.1 изображает сбоку первый вариант выполнения сельскохозяйственной машины согласно изобретению, передвигаемой трактором (показан частично), для обработки почвы с помощью сельскохозяйственных орудий. Машина показана в положении, в котором расстояние между орудиями наибольшее.

Фиг.2 изображает в увеличенном масштабе заднюю часть сельскохозяйственной машины.

Фиг.3 изображает в плане сельскохозяйственную машину, показанную на фиг.1, со снятым контейнером, чтобы была видна подвеска рамных брусьев, несущих сельскохозяйственные орудия.

Фиг.4 изображает сельскохозяйственную машину сверху в транспортировочном положении.

Фиг.5 схематично изображает сельскохозяйственную машину, показанную на фиг.1, причем справа показано рабочее положение с наименьшим расстоянием между орудиями, а слева - транспортировочное положение, при котором расстояние между орудиями наибольшее.

Фиг.6 изображает сверху второй вариант выполнения сельскохозяйственной машины согласно изобретению в рабочем положении с наименьшим расстоянием между орудиями.

Фиг.7 изображает сельскохозяйственную машину, показанную на фиг.5, в транспортировочном положении с наименьшим расстоянием между орудиями.

Фиг.8 схематично изображает сверху часть сельскохозяйственной машины согласно третьему варианту ее выполнения в рабочем положении, в котором ее полная ширина значительно меньше, чем в вариантах, показанных на фиг.1-7.

Фиг.9 изображает сельскохозяйственную машину, показанную на фиг.8, в другом рабочем положении с наименьшим расстоянием между орудиями, которое может также служить транспортировочным положением.

В описании и на чертежах одинаковые элементы и детали машины имеют одинаковые цифровые позиции.

На фиг.1-3 показан первый вариант выполнения сельскохозяйственной машины 1 для обработки почвы согласно изобретению. Машина показана полностью развернутой для достижения максимального расстояния между рядами и тем самым наибольшей рабочей ширины.

Машину 1 буксирует трактор 2, показанный частично. На ведущей раме 3 установлен первый контейнер 4, который может использоваться для транспортировки и разбрасывания удобрений или для большого количества семян. Контейнер может быть снабжен распределительным устройством (не показано) или подобным средством. Как альтернатива, может быть установлено устройство для перемещения семян к высевающим аппаратам. На задней части ведущей рамы 3 закреплены рамные брусья, которые в данном варианте разделены на левую секцию 5 и правую секцию 6. Секции установлены с возможностью поворота на соединительной части 7, состоящей из в общем вертикальной оси, вокруг которой они могут поворачиваться. На соединительной части 7 аналогичным образом шарнирно закреплен конец 8 гидравлического поршневого цилиндрового блока 9, другой конец 10 которого закреплен на ведущей раме 3 и образует ее продолжение в направлении к сельскохозяйственным орудиям 11, установленным на секциях рамного бруса. Подвеска и управление секциями 5, 6 рамного бруса описаны более подробно ниже.

На секциях 5, 6 рамного бруса в горизонтальной плоскости на равных расстояниях друг от друга шарнирно установлены сельскохозяйственные орудия 11, так называемые высевающие аппараты. Их количество предпочтительно четное, т.е. на каждой секции находится половина высевающих аппаратов, что обеспечивает устойчивое равновесие устройства. Возможен вариант с установкой по меньшей мере одного центрального аппарата в точке крепления между секциями рамного бруса.

Каждый высевающий аппарат снабжен контейнером 12 для семян 15, которые подаются через сошники 13 в почву на глубину сева, установленную заранее с помощью регулируемых опорных колес 14. На плече 17 подвешено волочильное колесо 16 для закрывания борозды с семенами и уплотнения почвы после внесения в нее семян. Каждый высевающий аппарат 11 подвешен на параллельной направляющей 18, содержащей первый кронштейн 19, закрепленный на одной из секций 5 или 6, и второй кронштейн 20, закрепленный на несущем плече 21 аппарата. К кронштейнам 19 и 20 шарнирно присоединены концы параллельных балок 22.

Параллельная направляющая 18 имеет регулируемый упругий элемент, например пружину 23, для регулируемого опускания высевающего аппарата и стабильного прохода на высоких скоростях, причем при изменении условий гарантируется нужная глубина сева. Гидравлический поршневой цилиндровый блок 9 служит для установки угла между секциями 5 и 6 рамного бруса. В результате перемещения секций 5 и 6 на одинаковый угол с каждой стороны от горизонтальной центральной линии машины 1 расстояние между каждыми двумя соседними высевающими аппаратами 11 всегда остается в общем одинаковым, независимо от величины угла между секциями 5 и 6.

Машина установлена на двух опорных колесах 24, по одному в каждой секции 5, 6. Опорные колеса 24 установлены на оси на плечах 24а, которые могут быть установлены на полностью или частично одинаковых кронштейнах, несущих высевающие аппараты 11. Колеса установлены на секциях 5 и 6 рамного бруса так, что они повторяют качание высевающих аппаратов относительно этих секций. Каждое колесо может быть непосредственно соединено с определенным высевающим аппаратом 11а. Поскольку движение колес 24 связано таким образом с движением аппаратов 11, то управление колесами осуществляется так, что они всегда катятся параллельно направлению движения машины 1. С помощью опорных колес 24 регулируется высота машины над почвой благодаря установке на каждом опорном колесе 24 гидравлического поршневого цилиндрового блока 25, который может быть снабжен предварительно регулируемыми ограничителями длины рабочего хода. Когда часть машины 1 у опорных колес 24 поднимается с помощью гидравлических поршневых цилиндровых блоков 25, высевающие аппараты 11 поднимаются из почвы до упора (не показан) и машина 1 с поднятыми аппаратами может без остановки разворачиваться на поворотных полосах поля и принимать положение для выполнения следующего рабочего прохода, при этом аппараты 11 не мешают повороту машины и/или при повороте они не ломаются и не изнашиваются.

Машина 1 может складываться в положение для транспортировки по дорогам общего пользования. Когда машина опускается, аппараты 11 опускаются до тех пор, пока регулируемые опорные колеса 24 не будут стоять на почве, что препятствует дальнейшему опусканию аппаратов 11. Если секции рамного бруса продолжают опускаться, то на опорные колеса 14 высевающих аппаратов 11 действует больший вес, когда пружина 23 растянута. Таким образом, устанавливая определенную высоту рамы с помощью гидравлических поршневых цилиндровых блоков 25 у каждого опорного колеса 24, фермер может легко регулировать глубину внедрения машины. Высоту рамы во время работы можно изменять вручную или по заданной программе, в зависимости от типа почвы, предыдущего посева и т.д. Управление этой функцией может осуществляться с помощью системы GPS.

Поршневой цилиндровый блок 9, показанный на фиг.1-4, с помощью которого устанавливается угол между секциями 5, 6 рамного бруса, может быть выполнен (не показано) с возможностью фиксации в заданных положениях или может быть снабжен электронным измерительным стержнем, электрический сигнал которого передается в блок управления, который может управлять одним или несколькими гидравлическими клапанами с целью фиксации цилиндра в заданном положении.

Поршневой цилиндровый блок 9 может быть встроен в машину настолько прочно, что он работает как регулятор угла, т.е. гарантирует, что обе секции рамного бруса складываются симметрично относительно центральной линии машины. Согласно другой альтернативе машина может быть снабжена направляющей или подобным средством, выполняющим соответствующую функцию. На фиг.3 показан вариант выполнения машины, в котором имеются две установленные под углом балки 26, передние концы которых шарнирно закреплены на элементе 27, который может перемещаться вдоль ведущей рамы 3, а задние концы шарнирно закреплены на секциях 5 и 6 рамного бруса. Для обеспечения устойчивости между ведущей рамой 3 и балками 26 могут быть шарнирно установлены две дополнительные балки 28, расположенные под углом друг к другу, направленным противоположно углу между балками 26. Предусмотрено, что соединение ведущей рамы 3 с передним концом 10 поршневого цилиндрового блока 9 является прочным на кручение и изгиб.

На фиг.5 схематично изображена гипотетическая задняя часть сельскохозяйственной машины, одна сторона которой сложена в транспортировочное положение, а другая сторона находится в рабочем положении, т.е. полностью развернута для получения наибольшего расстояния между рядами. Видно, как высевающие аппараты 11 и опорные колеса 24 соединены с параллельной балкой 29. Эта параллельная балка может перемещаться с помощью соединительного звена 30 или гидравлического цилиндра 31 так, что высевающие аппараты 11 и колеса 24 в рабочем положении всегда параллельны направлению движения. В транспортировочном положении высевающие аппараты и колеса тоже параллельны.

На фиг.6 и 7 показана большая машина, рама которой складывается дважды. В этом случае параллельное движение становится более сложным. Параллельное движение может быть достигнуто, например, с помощью соединительного устройства или гидравлической системы. В данном варианте секции рамного бруса разделены каждая на две части, так что с каждой стороны от центра машины имеются внутренняя секция 32, 33 и наружная секция 34, 35 рамного бруса, соединенные между собой шарнирно в точке 36, 37. Угол между внутренней 32 и наружной 34 секциями на одной стороне и между внутренней 33 и наружной 35 секциями на другой стороне устанавливается с помощью поршневых цилиндровых блоков 38 и 39 соответственно. Поскольку пространство между секциями 32, 34 и 33, 35 ограничено, высевающие аппараты (все или некоторые) должны быть повернуты так, что они не будут параллельны направлению движения. Кроме того, колеса 24 должны иметь возможность большего поворота, чем соответствующий высевающий аппарат 11а, чтобы в транспортировочном положении они были ориентированы параллельно направлению движения (фиг.7).

Если секции рамного бруса находятся под углом друг к другу, как показано на фиг.6, и получается меньший рабочий интервал между высевающими аппаратами, то очевидно, что когда все высевающие аппараты начинают работать одновременно, линия, образованная появившимися из почвы ростками, будет неровной. При севе кукурузы и других рядовых культур нужно обеспечить, чтобы начальная и конечная линии на поворотной полосе были прямыми для лучшего использования посевной площади и во избежания двойного засевания. С этой целью машины снабжаются устройством управления (не показано), которое сначала запускает два центральных высевающих аппарата и затем, через одинаковые временные интервалы, следующие высевающие аппараты, чтобы получить прямую линию сева. Для этого требуется последовательное управление началом дозирования семян. Машины могут иметь механический привод с муфтами, которые последовательно вводят в действие высевающие аппараты, или электрический привод для аппаратов. Обычно измеряют скорость движения машины с помощью радара, однако скорость можно измерять и другими методами, например механически или с помощью GPS. Измеряя скорость радаром, можно легко вычислить временной интервал, с которым нужно запускать высевающие аппараты. Когда в конце поля дозирование прекращается, имеет место обратная картина.

На фиг.8 и 9 показан третий вариант сельскохозяйственной машины 1 согласно изобретению, рама которой разделена на две секции 40 и 41 рамного бруса, перекрывающие друг друга у тяговой балки и установленные на общей оси 42 поворота. Эта машина имеет соединительное устройство 43 для присоединения непосредственно к трехточечному подъемнику трактора. Высевающие аппараты 11 закреплены с возможностью поворота на секциях 40, 41 рамного бруса на одинаковых расстояниях друг от друга. На расстоянии от секций 40, 41 параллельно им установлены стабилизирующие балки 44, 45 соответственно. Высевающие аппараты 11 закреплены шарнирно на балках 44, 45 на заданном расстоянии от брусьев, так что достигается параллельное перемещение. В положении, когда между засеянными рядами, созданными высевающими аппаратами, достигается заданное расстояние в продольном направлении, это расстояние поддерживается постоянным с помощью балок 44 и 45 и поршневого цилиндрового блока 46. Машина может быть снабжена одним или несколькими опорными колесами, например одним колесом в центре, для использования в рабочем и/или в транспортировочном положении. Если расстояние между высевающими аппаратами нужно сделать меньше, то секции 40 и 41 рамного бруса нужно переставить из положения, показанного на фиг.8, например, в положение, показанное на фиг.9, которое можно использовать либо как рабочее положение с меньшим расстоянием между высевающими аппаратами, либо как транспортировочное положение, в котором ширина сельскохозяйственной машины меньше допустимой ширины, предписанной правилами дорожного движения.

Сельскохозяйственная машина согласно изобретению допускает изменения в объеме прилагаемой формулы. В варианте, показанном на фиг.1-3, имеется двенадцать высевающих аппаратов (по шесть на каждую секцию рамного бруса), а варианте, показанном на фиг.6 и 7, - шестнадцать высевающих аппаратов, однако их количество может быть больше или меньше. Важно то, что они установлены вдоль секций рамного бруса на одинаковых расстояниях друг от друга, а их количество с каждой стороны от центральной линии, проходящей в направлении движения, предпочтительно одинаково. Существенная особенность изобретения состоит в том, что шарнирные соединения между секциями бруса расположены в общем на центральной линии машины. Поршневые цилиндровые узлы, показанные на чертежах, могут представлять собой регулировочные средства любого типа. Сельскохозяйственные орудия не обязательно должны быть высевающими аппаратами и могут представлять собой почвообрабатывающие орудия другого типа, например культиваторные лапы, культиваторные бороны, вращающиеся дисковые ножи или другие рабочие средства.

Машина содержит рамный брус, который проходит в обе стороны от центральной линии, ориентированной в направлении движения машины, и на котором установлены сельскохозяйственные орудия, предпочтительно высевающие аппараты, на равных расстояниях друг от друга или с равными расстояниями между группами высевающих аппаратов. Рамный брус разделен на секции, соединенные шарнирно соединением в виде вертикальной оси, расположенной на указанной центральной линии, и снабжен средством поворота соответствующих секций на каждой стороне от центральной линии на одинаковый угол в горизонтальной плоскости, так что между соседними сельскохозяйственными орудиями на секциях рамного бруса в рабочем положении всегда сохраняется одинаковое расстояние. Обеспечиваются возможность высева семян и обработки почвы с различным расстоянием между рядами, а также транспортирование машины по дорогам общего пользования. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Сельскохозяйственная машина для обработки почвы, содержащая рамный брус (5, 6; 32, 33, 34, 35, 40, 41), который проходит в обе стороны от центральной линии, ориентированной в направлении движения машины, и на котором установлены сельскохозяйственные орудия (11), предпочтительно высевающие аппараты, на равных расстояниях друг от друга или с равными расстояниями между группами высевающих аппаратов, отличающаяся тем, что она содержит шарнирное соединение в виде вертикальной оси, расположенной на указанной центральной линии, для разделения рамного бруса на секции (5, 6; 32, 33, 34, 35, 40, 41), и средство (9, 46) поворота соответствующих секций на каждой стороне от центральной линии на одинаковый угол в горизонтальной плоскости, так что между соседними сельскохозяйственными орудиями (11) на секциях рамного бруса в рабочем положении всегда сохраняется одинаковое расстояние.

2. Сельскохозяйственная машина по п.1, отличающаяся тем, что сельскохозяйственные орудия (11) шарнирно соединены с секциями (5, 6; 32, 33, 34, 35, 40, 41) рамного бруса.

3. Сельскохозяйственная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит управляющие балки (29, 44, 45), расположенные вдоль каждой секции (5, 6; 32, 33, 34, 35, 40, 41) рамного бруса и управляющие сельскохозяйственными орудиями (11), причем эти балки могут так перемещаться при повороте секций рамного бруса, что сельскохозяйственные орудия сохраняют их ориентацию относительно направления движения.

4. Сельскохозяйственная машина по п.3, отличающаяся тем, что балки (29, 44, 45) могут перемещаться с помощью соединительных звеньев (30) или поршневых цилиндровых блоков (31, 46).

5. Сельскохозяйственная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что указанное средство включает регулировочное средство (9), образующее продолжение ведущей рамы, которая прикрепляется к тяговому транспортному средству, например к трактору (2), причем между ведущей рамой и секциями (5, 6; 32, 33) рамного бруса установлены балки (26, 28) для обеспечения одинакового перемещения секций рамного бруса на каждой стороне от центральной линии.

6. Сельскохозяйственная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что секции (5, 6; 32, 33, 34, 35) рамного бруса установлены с возможностью поворота из положения, в котором они расположены под прямым углом к направлению движения, в транспортировочное положение, а между этими положениями могут фиксироваться в заданных рабочих положениях.

7. Сельскохозяйственная машина по п.5, отличающаяся тем, что в транспортировочном положении машина (1) имеет ширину, позволяющую транспортировать ее по дорогам общего пользования.

8. Сельскохозяйственная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каждая секция (5, 6; 32, 33, 34, 35) рамного бруса имеет дополнительное шарнирное соединение (36, 37) для дополнительного уменьшения ширины машины.

9. Сельскохозяйственная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на секции (5, 6; 34, 35) рамного бруса на каждой стороне от центральной линии установлены регулируемые опорные колеса (24), имеющие средства, предпочтительно по одному регулировочному средству (25) на каждое колесо, для подъема и опускания машины и подвешенные таким образом, что они всегда ориентированы в направлении движения машины, причем регулируемые опорные колеса (24) могут быть закреплены у соответствующего сельскохозяйственного орудия (11а) на соответствующей секции (5, 6; 34, 35) рамного бруса.

10. Сельскохозяйственная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит соединительные элементы (43), закрепленные непосредственно на секциях (40, 41) рамного бруса, для присоединения машины (1) непосредственно к сцепному механизму тягового транспортного средства, а указанное средство состоит из регулировочного средства (46), действующего между секциями рамного бруса.