СИСТЕМА ПОДЪЕМА ДЛЯ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2015 года по МПК A01D41/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к уборочным машинам, в частности к уборочным комбайнам, а более конкретно к системе подъема, посредством которой поднимают систему подачи уборочного комбайна.

Уровень техники

Уборочные комбайны, которые в настоящее время используются в сельском хозяйстве, снабжают жаткой, которая по всей ее ширине снабжена ножами для срезания сельскохозяйственных культур в поле. Жатка прикреплена к системе подачи сельскохозяйственной культуры, часто называемой термином «подающий механизм», который будет использоваться дальше в тексте. Убранная сельскохозяйственная культура собирается посредством подающего механизма и транспортируется в уборочный комбайн, где она подвергается дальнейшей обработке. В обычных машинах подающий механизм прикреплен с возможностью поворота к раме уборочного комбайна и может регулироваться по высоте посредством гидравлической системы подъема, состоящей из одного или более гидравлических цилиндров, которые соединены между точкой поворота на раме уборочного комбайна и точкой поворота на подающем механизме. Для того чтобы имелась возможность выполнения подъемного движения с минимальным гидравлическим давлением, выгодно помещать точку поворота на подающем механизме и точку поворота на уборочном комбайне как можно дальше от оси поворота подающего механизма относительно рамы.

Однако в системах современного уровня техники могут возникнуть проблемы, когда есть необходимость установить позади жатки дополнительное режущее устройство, такое как ножевой барабан. При уборке зерновой сельскохозяйственной культуры современными уборочными комбайнами стремятся убирать только верхнюю часть сельскохозяйственных культур, т.е. колосья и (как можно меньше) верхнюю часть стеблей. Для этого в процессе уборки жатку поднимают с земли посредством гидравлической системы подъема на достаточно большую высоту так, чтобы передние режущие пластины жатки срезали стебли на относительно большой высоте. Одним способом обработки остающихся стеблей является прикрепление ножевого барабана позади жатки для скашивания и измельчения стеблей. Подобный ножевой барабан (включая корпус, в котором установлен барабан и его исполнительный механизм) также известен как «измельчитель», который также будет использоваться дальше в данном описании. Пример подобной системы описан в патентной заявке EP-A-1483953. Измельчителем предпочтительно является составной элемент, который не устанавливают на машине постоянно, но который можно прикреплять и снимать. Однако во многих существующих уборочных машинах местоположение подъемного цилиндра является препятствием для более хорошего крепления измельчителя. Чтобы это исправить, до сих пор требовалось передвигать точку действия цилиндров на подающем механизме ближе к раме комбайна, что, однако, существенно увеличивало требующееся подъемное усилие. EP-A-1483953 показывает, например, что точка действия расположена приблизительно посередине подающего механизма. Расположение данной точки в передней части подающего механизма сделало бы установку измельчителя трудной в самом нижнем положении подающего механизма.

Раскрытие изобретения

Изобретение обеспечивает решение проблем, описанных выше, за счет создания системы, которая описана в приложенной формуле изобретения.

Согласно первому аспекту изобретения предложена сельскохозяйственная машина, подходящая для уборки сельскохозяйственных культур, снабженная регулируемым по высоте подающим механизмом, который со своей задней стороны соединен с машиной и к которому с его передней стороны может быть прикреплена первая режущая или собирающая система для растений, и снабженная гидравлическим подъемным устройством для того, чтобы иметь возможность управлять высотой подающего механизма относительно машины, характеризующаяся тем, что подъемное устройство содержит по меньшей мере одну систему подъема, которая содержит гидравлический цилиндр и балочный элемент, который соединен посредством шарниров с подающим механизмом в первой точке поворота, расположенной в передней части подающего механизма, при этом цилиндр выполнен с возможностью приложения усилия к балочному элементу на одном конце цилиндра во второй точке поворота, которая расположена на балочном элементе, на расстоянии позади первой точки поворота.

Применение промежуточной балки позволяет использовать более короткий цилиндр так, чтобы для узла дополнительной режущей или собирающей системы, например для ножевого барабана, оставалось больше свободного пространства.

Предпочтительно цилиндр опирается на кронштейн, который соединен посредством шарниров с сельскохозяйственной машиной. Точка поворота цилиндра на кронштейне предпочтительно расположена выше точки поворота кронштейна на машине.

В другой точке поворота балочный элемент может быть соединен с верхней частью кронштейна. Результатом является механизм, который преобразует короткое движение цилиндра в более большое движение балки и, следовательно, подающего механизма.

В предпочтительном варианте осуществления в самом нижнем положении подающего механизма кронштейн наклонен вперед, а в самом высоком его положении - назад. Таким образом, балка остается на ограниченном расстоянии от нижней стороны подающего механизма и не будет занимать дополнительное пространство в процессе ее перемещения.

Цилиндр может быть установлен на выступе балочного элемента, предпочтительно в середине последнего.

Согласно второму аспекту изобретения предложен способ замены системы подъема сельскохозяйственной машины для уборки сельскохозяйственных культур, снабженной регулируемым по высоте подающим механизмом, который соединен с машиной своей задней стороной, а на его передней стороне может быть прикреплена первая режущая или собирающая система для сельскохозяйственной культуры, при этом первичная система подъема содержит первичный гидравлический цилиндр, который соединен посредством шарниров с подающим механизмом в первой точке поворота, расположенной в передней части подающего механизма, и с машиной в дополнительной точке поворота, при этом способ включает следующие этапы:

отсоединения гидравлической линии от первичного цилиндра; и

извлечения первичного цилиндра из места между первой точкой поворота и дополнительной точкой поворота,

характеризующийся тем, что способ включает следующие этапы:

установки между первой точкой поворота и дополнительной точкой поворота другой системы подъема, при этом другая система подъема включает в себя балочный элемент, который предусмотрен для шарнирного соединения с подающим механизмом в первой точке поворота, и другого гидравлического цилиндра, который выполнен с возможностью приложения усилия на одном конце цилиндра на балочном элементе во второй точке поворота, которая расположена на балочном элементе, на расстоянии позади первой точки поворота; и

соединения указанной гидравлической линии с другим гидравлическим цилиндром.

Данный способ позволяет заменять более длинный цилиндр, который занимал бы существенное количество пространства под подающим механизмом, системой подъема, которая оставляет больше пространства для установки дополнительных элементов, таких как вторая режущая и/или собирающая система. Поэтому не будет необходимости модифицировать конструктивные элементы для рамы сельскохозяйственной машины или корпуса подающего механизма. Также дополнительно используется первичное гидравлическое соединение цилиндров.

Предпочтительно, чтобы система подъема была выполнена таким образом, чтобы подача гидравлического масла посредством гидравлической линии в другую систему подъема вызывала перемещение подающего механизма, которое по существу равно перемещению, достигаемому такой же подачей гидравлического масла в первичную систему подъема. Преимущество этого состоит в том, что отсутствует необходимость в замене или регулировании гидравлического управления. Один способ выполнения этого состоит в использовании еще одного цилиндра или набора цилиндров, перемещение поршня которых между крайними положениями подающего механизма по существу равно рабочему объему первичного цилиндра между теми же положениями.

Краткое описание чертежей

Фиг.1a-1d представляют собой уборочную машину согласно изобретению в четырех последовательных положениях подающего механизма от низкого положения к высокому положению.

Фиг.2 показывает вид сверху передней части машины согласно изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Фиг.1a показывает следующие части уборочного комбайна с системой подъема согласно изобретению: жатка 1 с передним срезающим устройством 2, содержащим два комплекта ножей, из которых по меньшей мере один набор движется относительно другого с приведением в действие редуктором с вращающимися первичным валом и вторичным валом, которые движутся вперед и назад (так называемый привод механизма качающейся шайбы). В дополнение, она показывает подающий механизм 3 с передней частью, с которой соединена жатка, и задней частью, которая соединена с рамой уборочного комбайна. Подающий механизм 3 может поворачиваться вокруг горизонтальной поперечной оси 30 посредством гидравлической системы 4 подъема согласно изобретению. К задней части жатки 1 прикреплено дополнительное режущее устройство, в частности измельчитель 5. Он состоит из корпуса 6, в котором с возможностью поворота расположен ножевой барабан 7 измельчителя. Ножевой барабан приводится в действие механизмом привода, например двигателем, снабженным ременной передачей, которая расположена на одном боковом конце измельчителя. Корпус 6 измельчителя опирается на землю посредством двух или более опорных катков 8 (по одному с каждой стороны измельчителя). Измельчитель прикреплен к задней стороне жатки посредством системы 9 поворачивающихся опорных рычагов.

Далее система 4 подъема описана более подробно. Предпочтительно, чтобы машина была снабжена двумя данными системами, по одной с каждой стороны подающего механизма. Система включает в себя кронштейн 10, который снабжен тремя точками поворота: нижней точкой 11 поворота, средней точкой 12 поворота и самой верхней точкой 13 поворота. Кронштейн может быть выполнен в виде двойной пластины, между которыми установлены шарниры, образующие три точки поворота. Кронштейн 10 прикреплен с возможностью поворота к уборочному комбайну посредством нижней точки 11 поворота. В проиллюстрированном варианте осуществления верхняя точка 13 поворота прикреплена к поперечной балке в передней части рамы уборочного комбайна. Посредством верхней точки 13 поворота кронштейн прикреплен с возможностью поворота к концу балочного элемента 14, который на другом конце прикреплен с возможностью поворота к подающему механизму 3 посредством передней точки 15 поворота, расположенной в передней части подающего механизма. Балка 14 имеет выступ 20 в середине ее длины, который выступает из продольной оси балки в направлении от подающего механизма 3. На данном выступе 20 расположена точка 21 поворота. Данная точка 21 поворота соответственно расположена под линией, соединяющей верхнюю и переднюю точки 13, 15 поворота балки 14. Между точкой 21 поворота на выступе 20 и средней точкой 12 поворота на кронштейне 10 установлен гидравлический цилиндр 22. Предпочтительно, чтобы балка имела профиль пластины с U-образным поперечным сечением. Выступ 20 может быть образован двумя пластинами, которые приварены на противоположных сторонах балки и между которыми установлена втулка или вращающийся вал, который образует точку 21 поворота.

Фиг.1a-1d показывают, как выдвижение цилиндра 22 приводит в действие подъемное движение подающего механизма 3. Втянутый цилиндр 22 тянет среднюю точку 12 поворота в направлении центра балки 14 и соответственно наклоняет заднюю часть кронштейна 10 назад. Когда цилиндр 22 выдвигается, точка 21 поворота и балка 14 движутся вперед. Движение верхней точки 13 поворота на балке наклоняет кронштейн 10 вперед, вокруг нижней точки 11 поворота. Наклон вперед точки 12 поворота (к которой прикреплен цилиндр) увеличивает перемещение передней точки 15 поворота и соответственно максимальную высоту подъема жатки 1 по сравнению с системой, в которой цилиндр имеет фиксированную заднюю точку поворота относительно уборочного комбайна. Это позволяет несмотря на более короткую длину цилиндра получить высоту, аналогичную известным системам (с точками действия цилиндра в передней части подающего механизма и рамы уборочного комбайна).

Как видно на чертежах, балка 14 и укороченный цилиндр 22 оставляют под подающим механизмом больше свободного пространства, чем общеизвестная система подъема, в которой цилиндр воздействует непосредственно на переднюю часть подающего механизма (например, в точке 15 поворота) и переднюю часть рамы (например, в точке 11 поворота). Соответственно, данная система обеспечивает больше пространства для оптимальной установки измельчителя 5. Установка цилиндра 22 под задней частью подающего механизма 3 обеспечивает, что ни в одном положении он не будет мешать устройствам, которые установлены под передней частью.

Расстояние между верхней точкой 13 поворота и передней точкой 15 поворота и вследствие этого длину балки 14 выбирают таким образом, чтобы кронштейн 10 был наклонен назад в самом нижнем положении подающего механизма 3 и вперед в самом верхнем положении. Это будет удерживать траекторию, по которой следует верхняя точка 13 поворота, всегда рядом с нижней частью подающего механизма. Следовательно, балка 14 не будет отодвигаться далеко от подающего механизма 3 и будет занимать небольшое дополнительное пространство под подающим механизмом, несмотря на то что подающий механизм поднимают вверх.

Усилия на цилиндре 22 более чем в два раза больше, чем усилия на цилиндре, который установлен между точками 11 и 15 поворота. Однако данные усилия можно компенсировать за счет выбора цилиндра с сечением в два раза больше, чем сечение общеизвестных цилиндров. Тогда давление в гидравлической системе не будет повышаться. Вследствие большего диаметра цилиндра в сочетании с кинематическими характеристиками кронштейна 10 и балки 14 при приблизительно равном потоке гидравлического масла достигается также, что подающий механизм 3 будет сам подниматься на такую же высоту, как в обычной схеме. Рабочий объем цилиндра 22 между крайними положениями подающего механизма 3 по существу равен рабочему объему вышеупомянутого цилиндра между теми же положениями.

Изобретение не ограничено уборочными комбайнами, снабженными системой измельчения. На самом деле, система 4 подъема по настоящему изобретению подходит для любой сельскохозяйственной машины, в которой может осуществляться подъемное движение подающего механизма. Вместо жатки машина может быть снабжена другими режущими или собирающими системами.

На виде сверху на фиг.2 видно местоположение, где установлена левая относительно ширины подающего механизма 3 система 4 подъема. Соответственно, предпочтительно, чтобы две системы 4 подъема были размещены симметрично относительно продольной оси машины.

Описание выше не ограничивает объем изобретения, который ограничен только формулой изобретения. Например, в изобретение также включена система с точкой 21 поворота, но в которой точки 11 и 12 поворота совпадают. Другими словами, цилиндр может быть шарнирно прикреплен на одном конце в точке поворота, которая неподвижно или с возможностью поворота прикреплена к машине. В подобной системе в случае равной длины цилиндра высота подъема ограничена вследствие того, что точка крепления цилиндра не наклонена вперед, но точка действия цилиндра находится на достаточно большом расстоянии от передней точки 15 поворота, так что все-таки обеспечивается преимущество более хорошей установки измельчителя. Форма балки 14 также может отличаться от описанной формы. Отсутствует необходимость в том, чтобы точка 21 поворота была расположена на выступе 20, но она также может быть расположена ближе или даже на линии между точками 15 и 13, хотя это не идеальная ситуация в отношении усилий, необходимых для движения. Однако важным является то, что точка 21 поворота цилиндра находится на расстоянии позади точки 15 поворота балки на подающем механизме. Необязательно, балка 14 может поддерживаться только в точках 15 и 21, другими словами, точка 13 поворота не является незаменимой.

Группа изобретений относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована при уборке сельскохозяйственных культур. Сельскохозяйственная машина имеет регулируемый по высоте подающий механизм, к которому на его передней стороне прикреплена режущая или собирающая система для растений. Сельскохозяйственная машина снабжена гидравлическим подъемным устройством для управления высотой подающего механизма относительно машины. Подъемное устройство содержит по меньшей мере одну систему подъема, содержащую балочный элемент и гидравлический цилиндр. Балочный элемент посредством шарнира соединен с подающим механизмом в первой точке поворота. Гидравлический цилиндр выполнен с возможностью приложения усилия к балочному элементу во второй точке поворота. Система подъема имеет кронштейн, шарнирно соединенный с машиной в третьей точке поворота. Гидравлический цилиндр другим своим концом шарнирно соединен с кронштейном в четвертой точке поворота. Использование группы изобретений обеспечивает надежное крепление измельчителя позади жатки, что позволяет измельчать остающиеся после жатки стебли. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сельскохозяйственная машина, подходящая для уборки сельскохозяйственных культур, снабженная регулируемым по высоте подающим механизмом (3), который на своей задней стороне соединен с машиной и к которому на его передней стороне может быть прикреплена первая режущая или собирающая система (1) для растений, и снабженная гидравлическим подъемным устройством для того, чтобы иметь возможность управлять высотой подающего механизма (3) относительно машины, при этом подъемное устройство содержит по меньшей мере одну систему (4) подъема, которая содержит гидравлический цилиндр (22) и балочный элемент (14), который соединен посредством шарниров с указанным подающим механизмом (3) в первой точке (15) поворота, расположенной в передней части подающего механизма (3), причем цилиндр (22) выполнен с возможностью приложения усилия к балочному элементу (14) на одном конце цилиндра во второй точке (21) поворота, которая расположена на балочном элементе (14) на расстоянии позади первой точки (15) поворота, отличающаяся тем, что система (4) подъема дополнительно снабжена кронштейном (10), который соединен посредством шарниров с машиной в третьей точке (11) поворота, при этом цилиндр (22) на другом конце цилиндра соединен посредством шарниров с кронштейном (10) в четвертой точке (12) поворота.

2. Сельскохозяйственная машина по п. 1, отличающаяся тем, что четвертая точка (12) поворота расположена выше, чем третья точка (11) поворота.

3. Сельскохозяйственная машина по п. 1, отличающаяся тем, что кронштейн (10) дополнительно снабжен пятой точкой (13) поворота, которая находится выше, чем четвертая точка (12) поворота, при этом пятая точка поворота на заднем конце балочного элемента (14) соединена шарнирами с кронштейном (10).

4. Сельскохозяйственная машина по п. 1, отличающаяся тем, что кронштейн (10) в самом нижнем положении подающего механизма (3) наклонен назад, а в его самом высоком положении наклонен вперед.

5. Сельскохозяйственная машина по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что балочный элемент (14) имеет выступ (20), который направлен от подающего механизма (3), при этом на указанном выступе (20) расположена вторая точка (21) поворота на балочном элементе (14), с которой соединена точка поворота цилиндра (22).

6. Сельскохозяйственная машина по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что вторая точка (21) поворота, которая расположена на балочном элементе (14), с которой соединена точка (21) поворота цилиндра (22), расположена в середине балочного элемента (14).

7. Сельскохозяйственная машина по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что первая режущая или собирающая система (1) прикреплена к передней части подающего механизма (3), а дополнительная режущая или собирающая система (5) прикреплена к задней стороне первой режущей или собирающей системы.

8. Сельскохозяйственная машина по п. 7, отличающаяся тем, что первая режущая или собирающая система на подающем механизме (3) включает в себя жатку (1) и/или дополнительная режущая или собирающая система (5) включает в себя ножевой барабан (7).

9. Способ замены системы подъема сельскохозяйственной машины для уборки сельскохозяйственных культур, снабженной регулируемым по высоте подающим механизмом (3), который соединен своей задней стороной с машиной и к которому на его передней стороне может быть прикреплена первая режущая или собирающая система (1) для сельскохозяйственной культуры, при этом первичная система подъема содержит первичный гидравлический цилиндр, который соединен посредством шарниров с подающим механизмом (3) в первой точке (15) поворота, расположенной в передней части подающего механизма (3), и с машиной в дополнительной точке (11) поворота, при этом способ включает следующие этапы:
отсоединения гидравлической линии от первичного цилиндра; и
извлечения первичного цилиндра из места между первой точкой (15) поворота и дополнительной точкой (11) поворота,
отличающийся тем, что способ включает следующие этапы:
установки другой системы (4) подъема между первой точкой (15) поворота и дополнительной точкой (11) поворота, при этом другая система подъема содержит балочный элемент (14), который предусмотрен для шарнирного соединения с подающим механизмом (3) в первой точке (15) поворота, и другой гидравлический цилиндр (22), который выполнен с возможностью приложения усилия на одном конце цилиндра к балочному элементу (14) во второй точке (21) поворота, которая расположена на балочном элементе (14) на расстоянии позади первой точки (15) поворота; и
соединения указанной гидравлический линии с указанным другим гидравлическим цилиндром (22).

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что другая система (4) подъема снабжена кронштейном (10), который предусмотрен для шарнирного соединения в третьей точке (11) поворота, которая совпадает с указанной дополнительной точкой поворота на машине, при этом другой цилиндр (22) на другом конце цилиндра соединен шарнирами с кронштейном (10) в четвертой точке (12) поворота.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что кронштейн (10) дополнительно снабжен пятой точкой (13) поворота, которая находится выше, чем четвертая точка (12) поворота, в которой задний конец балочного элемента (14) соединен шарнирами с кронштейном (10).

12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что другая система подъема выполнена так, чтобы подача гидравлического масла посредством гидравлической линии в другую систему (4) подъема создавала перемещение подающего механизма (3), которое по существу равно перемещению, достигаемому за счет такой же подачи гидравлического масла в первичную систему подъема.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что рабочий объем другого цилиндра (22) между крайними положениями подающего механизма (3) по существу равен рабочему объему первичного цилиндра между теми же положениями.

14. Способ по любому из пп. 9-13, дополнительно включающий этап:
установки первой режущей или собирающей системы (1) на передней части подающего механизма (3), при этом первая режущая или собирающая система (1) на ее задней стороне снабжена дополнительной режущей или собирающей системой (5).