РОТОРНЫЙ ВЫЧЕСЫВАТЕЛЬ-ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ Российский патент 2015 года по МПК A01B39/18 A01B33/02 A01B33/08 A01B49/02 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к почвообрабатывающим машинам.

Известно орудие для извлечения корневищных остатков из почвы, у которого, для их лучшего отделения от почвы и освобождения от них вычесывающих зубьев ротора, ротор снабжен вибратором, а зубья подпружинены (авт. свид. СССР 1565387, А01В 39/18).

Недостатком орудия является сложность конструкции, неэффективность зубьев ротора для извлечения корней садовых деревьев (многолетних насаждений).

Известно орудие для извлечения корневых остатков из почвы, содержащее плоскорежущие лапы, зубовый ротор, вращающийся навстречу движению орудия (снизу-вверх), эксцентрично установленный на нем кожух-съемник с прорезями для зубьев ротора, битер с эластичными лопастями и бункер (авт. свид. СССР №183513, А01В 39/18).

Основным недостатком орудия является обволакивание стоек лап растительными остатками, неудовлетворительное освобождение от них зубьев ротора при обработке влажной почвы, их защемление между зубом и кожухом и нависание на его нижней части, быстрое забивание ротора.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому орудию является выбранное в качестве прототипа устройство для обработки почвы и извлечения из него корневищ по авт. свид. СССР №1607706, А01В 39/18. Устройство содержит раму с присоединительным устройством, ротор с валом и вычесывающими С-образными зубьями на нем, вращающийся навстречу движению орудия, и механизмы привода ротора. Кроме того, имеются подрезающие рабочие органы, храповые муфты расположены по торцам барабана, и механизмы привода в виде гидроцилиндров, шток каждого из которых связан с муфтой.

Недостатком известного устройства является то, что в почву одновременно заглублен (заглубляется) весь ряд зубьев. Одновременное заглубление всего ряда зубьев затруднено и вызывает вредные колебания механизмов навески и всего энергосредства. При интервале между зубьями по ширине барабана 1,5 или менее величин глубины обработки ряд зубьев сгрузит почву. Корневища, сброшенные с зубьев одного ряда, повторно захватываются погружающимися в почву зубьями другого ряда. Устройство работает с огрехами по ходу движения, так как проходит некоторый путь без заглубления всего ряда зубьев и не извлекает корневищ, не рыхлит почву. Ротор, содержащий ряды жестко закрепленных зубьев, имеет высокие энергозатраты на работу.

Технической задачей изобретения является обеспечение устойчивости и качества процесса извлечения из почвы корневых остатков многолетних насаждений и снижение энергозатрат на глубокое рыхление почвы.

Техническая задача решается тем, что в роторном вычесывателе-глубокорыхлителе, содержащем раму с присоединительным устройством, ротор с валом и вычесывающими зубьями на нем, вращающийся навстречу движению орудия, и механизмы привода ротора, согласно изобретению зубья ротора, расположенные в одной плоскости вращения, закреплены на подвижном в плоскости вращения фланце, обойма которого сопряжена с валом ротора посредством эластичных элементов, установленных в кольцевой полости между сопрягаемыми поверхностями обоймы и вала, содержащих соответственно на внутренней и внешней сопрягаемых поверхностях продольные ребра, размещенные с одинаковым угловым смещением на обойме и валу, при этом длина участков кольцевой полости ненагруженного ротора, заполненных эластичными элементами, перед ребрами вала, по крайней мере, в два раза больше, чем перед ребрами обоймы, кроме того, зубья ротора размещены по винтовой линии с угловым смещением на смежных фланцах не менее 45° и перед ротором в средней части полос, проходящих между его зубьями, установлены дисковые ножи с поводками.

Кроме того, поводки дисковых ножей закреплены на несущей балке, регулируемой по высоте установки, в задней части ротора между зубьями расположены желобчатые, сужающиеся книзу наклонные щитки, содержащие закругленные продольные ребра разной высоты, при этом поводки щитков сопряжены с несущей балкой шарнирно с ограничением их опускания, а их нижняя часть размещена сзади тела вращения ротора.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен роторный вычесыватель-глубокорыхлитель, вид сбоку, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - сечение вала и обечайки с эластичными элементами.

Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель содержит раму 1 с присоединительным устройством 2, зубовый ротор 3, состоящий из левой и правой секций, выполненных в виде вала 4, содержащего участки с продольными ребрами 5, на которых установлены подвижные(в плоскости вращения зубьев ротора)обоймы 6 с продольными ребрами 7 на их внутренней поверхности и фланцами 8 - снаружи, на которых закреплены С-образные зубья 9, то есть такие, у которых рабочее ребро от носка до крепежной части имеет форму вогнутой дуги. Ребра 5 на валу 4 и ребра 7 на обойме 6 размещены с одинаковым угловым смещением.

В кольцевой полости между сопрягаемыми поверхностями вала 4 и обоймы 6 установлены эластичные элементы (демпферы): перед ребрами 5 вала 4 - демпферы 10, а перед ребрами 7 обоймы 6 - демпферы 11. Демпферы 10 и 11 выполнены в виде резиновых стержней цилиндрической формы. Длина участка полости, заполненного несжатыми эластичными элементами 10, перед ребрами 5 вала, по крайней мере, в два раза большая, чем на участках с демпферами 11 перед ребрами 7 ненагруженного ротора 3, зубья которого не контактируют с каким-либо препятствием, включая опорную поверхность. То есть при одинаковой форме демпферов их перед каждым ребром 5, по крайней мере, в два раза больше, чем перед ребром 7.

В пазах стоек 12 рамы 1 закреплена балка 13, регулируемая по высоте установки. На ней закреплены поводки 14 дисковых ножей 15, размещенных перед ротором 3 в средней части полос, проходящих между его зубьями 9. Заглубление ножей 15 регулируется винтовыми механизмами 16, обеспечивающими вертикальное перемещение балки 13 в пазах стоек 12.

На стойках 17 рамы 1 закреплена несущая балка 18 с шарнирно установленными поводками 19 и закрепленными на них наклонными сужающимися книзу желобчатыми щитками 20 и 21 с закругленными продольными ребрами жесткости разной высоты. Такое выполнение ребер улучшает ориентацию отрезков корней вдоль щитка и условия их движения вниз. Поворот (опускание) щитков 20 и 21 ограничен упором (не показан) в шарнирном соединении балки 18 и поводков 19 со щитками 20 или 21. Нижние концы щитков размещены сзади тела вращения ротора 3, касаются почвы только при его заглублении, при работе контактируют с поверхностью почвы и встряхиваются, перемещаясь по ее неровностям.

Механизмы привода ротора 3 содержат карданную передачу 22 от вала отбора мощности (ВОМ) трактора к понижающему цилиндрическому редуктору 23, карданную передачу 24 на червячный редуктор 25, закрепленный на площадке 26 рамы 1. Концы левой и правой секций ротора сопряжены с валом редуктора посредством зубчатых муфт (не показаны).

Глубина обработки ротором регулируется с помощью опорных лыж 27, установленных на стойках 28 с изменяемой высотой их крепления на раме 1 и перемещением балки 13 в пазах стоек 12.

При работе вычесывателя-глубокорыхлителя дисковые ножи 15 перед зубьями 9 в полосах между ними разрезают пласт с растительными остатками на поверхности и древесными корнями в почве, что облегчает их извлечение из почвы. Вращающий момент от ВОМ трактора посредством механизмов 22…25 привода передается на секции ротора 3, вращающегося в сторону движения машины (снизу-вверх), и зубья 9 ротора 3 поочередно погружаются в почву. При погружении и движении зуба 9 в почве обойма 6 своими ребрами 7 сжимает эластичные элементы 10, размещенные перед ребрами 5 вала 4. В процессе сжатия демпферов 10 угловая скорость обоймы 6 с зубом 9 меньше, чем вала 4 ротора 3. Так как сопротивление почвы движению зуба 9 не постоянно, то сила и величина сжатия демпферов 1 Отменяются, и за счет этого зуб 9 в почве совершает колебания в плоскости вращения. При этом сопротивление пласта движению зуба 9 и вращающий момент на привод ротора 3 снижаются. Перед выходом зуба 9 из почвы нагрузка на него уменьшается - из-за скалывания почвенного фрагмента, демпферы 10 распрямляются, и обойма 6 с зубом, выходящим из почвы, ускоренно поворачивается в сторону вращения барабана 3 до упора (удара) ребер 7 обоймы 6 в эластичные элементы 11, расположенные сзади ребер 5 вала 4. При этом демпферы 11 предотвращают жесткое соударение ребер 5 и 7. При встряхивании зубьев корни (растительные остатки), извлеченные из почвы, сбрасываются с ранее вышедшего из почвы зуба 9, падают на желобчатые наклонные щитки 20 и 21 (или на их закругленное ребра), и по наклонной поверхности перемещаются за пределы тела вращения ротора (зоны погружения зубьев в почву), что исключает повторное попадание корней на зубья 9. Щитки 20 и 21, перемещаясь по неровной поверхности почвы, постоянно встряхиваются, что способствует скольжению по ним растительных остатков. При транспортном положения орудия опускание щитков 20 и 21 ограничено.

Предложенное выполнение вычесывателя-глубокорыхлителя обеспечивает снижение энергозатрат при глубоком рыхлении почвы, улучшает процесс извлечения на поверхность поля корневых растительных остатков, способствует освобождению от них зубьев ротора, предотвращает повторное попадание растительных остатков на зубья.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель содержит раму с присоединительным устройством, вращающийся навстречу движению орудия ротор с валом и вычесывающими зубьями на нем и механизмы привода ротора. Зубья ротора расположены в одной плоскости вращения и закреплены на подвижном в плоскости вращения фланце. Зубья размещены по винтовой линии с угловым смещением на смежных фланцах не менее 45º. Обойма фланца сопряжена с валом ротора посредством эластичных элементов. Эластичные элементы установлены в кольцевой полости между сопрягаемыми поверхностями обоймы и вала. Обойма и вал содержат соответственно на внутренней и внешней сопрягаемых поверхностях продольные ребра. Продольные ребра размещены с одинаковым угловым смещением. Длина участка кольцевой полости ненагруженного ротора заполнена эластичными элементами перед ребром вала и, по крайней мере, в два раза больше, чем перед ребром обоймы. Перед ротором в средней части полос, проходящей между его зубьями установлены дисковые ножи с поводками. Поводки дисковых ножей закреплены на несущей балке с возможностью регулировки по высоте установки. В задней части ротора между зубьями расположены желобчатые и сужающиеся книзу щитки. Щитки содержат закругленные продольные ребра разной высоты. Поводки щитков сопряжены с несущей балкой шарнирно с ограничением их опускания. Нижние концы щитков размещены сзади тела вращения ротора. Такое конструктивное решение направлено на обеспечение устойчивости и качества процесса извлечения из почвы корневых остатков многолетних насаждений и снижение энергозатрат на глубокое рыхление почвы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель, содержащий раму с присоединительным устройством, ротор с валом и вычесывающими зубьями на нем, вращающийся навстречу движению орудия, и механизмы привода ротора, отличающийся тем, что зубья ротора, расположенные в одной плоскости вращения, закреплены на подвижном в плоскости вращения фланце, обойма которого сопряжена с валом ротора посредством эластичных элементов, установленных в кольцевой полости между сопрягаемыми поверхностями обоймы и вала, содержащих соответственно на внутренней и внешней сопрягаемых поверхностях продольные ребра, размещенные с одинаковым угловым смещением на обойме и валу, при этом длина участков кольцевой полости ненагруженного ротора, заполненных эластичными элементами, перед ребрами вала, по крайней мере, в два раза больше, чем перед ребрами обоймы, кроме того, зубья ротора размещены по винтовой линии с угловым смещением на смежных фланцах не менее 45° и перед ротором в средней части полос, проходящих между его зубьями, установлены дисковые ножи с поводками.

2. Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что поводки дисковых ножей закреплены на несущей балке, регулируемой по высоте установки.

3. Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что в задней части ротора между зубьями расположены желобчатые, сужающиеся книзу наклонные щитки, содержащие закругленные продольные ребра разной высоты, при этом поводки щитков сопряжены с несущей балкой шарнирно с ограничением их опускания, а их нижняя часть размещена сзади тела вращения ротора.