НАВЕСНОЙ АГРЕГАТ ДЛЯ УБОРКИ СТЕБЛЕВИДНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, РАБОТАЮЩИЙ НЕЗАВИСИМО ОТ РЯДНОСТИ КУЛЬТУРЫ Российский патент 2017 года по МПК A01D45/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к навесному агрегату для уборки стеблевидных сельскохозяйственных культур, работающему независимо от рядности культуры, согласно ограничительной части пункта 1 формулы.

Уровень техники

В патентной заявке DE 102005021792 A1 описывается навесной агрегат, соответствующий ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Навесной агрегат, который может устанавливаться на самоходную уборочную машину (например, зерноуборочный или силосоуборочный комбайн), содержит расположенные попарно втягивающие и срывающие устройства, служащие для захвата, направления и уборки стеблевидных культур. За втягивающими и срывающими устройствами расположен поперечный шнековый транспортер, который подает убранную культуру на наклонный транспортер, направляющий культуру в уборочную машину. Под втягивающими и уборочными устройствами находится измельчающее устройство, выполненное в виде косилочного диска и отделяющее стебель от находящейся в земле корневой части. Эти компоненты, в частности втягивающие и срывающие устройства, поперечный шнековый транспортер и косилочные диски, приводятся общим приводным механизмом. Для этого наклонный транспортер передает приводную мощность, предоставляемую двигателем внутреннего сгорания уборочной машины, посредством цепи или ремня на карданный вал навесного агрегата. Карданный вал входит в корпус редуктора, в который заключен передаточный механизм. Этот редуктор раздает приводную мощность на приводящиеся компоненты. Попарно расположенные втягивающие и срывающие устройства соединены друг с другом со стороны привода сквозным валом, проходящим по оси ширины навесного агрегата. От вала отходят угловые передачи, ведущие к соответствующим втягивающим и срывающим устройствам, а также соответствующим косилочным дискам.

В соответствии с уровнем техники, современные концепции приводов для навесных агрегатов, работающих независимо от рядности культуры, основываются на объединении привода соответствующих втягивающих и срывающих устройств, а также присоединенного к ним измельчающего устройства, в единый блок. Благодаря этому становится возможным использовать лишь несколько встроенных зубчатых передач. Однако у этого решения есть и недостаток, заключающийся в том, что в этой концепции привода навесного агрегата необходимо учитывать нагрузку измельчающего устройства.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование навесного агрегата, работающего независимо от рядности культуры, с целью упрощения и удешевления его конструкции.

Согласно изобретению, эта задача решается характеристическими признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения.

Выгодные варианты исполнения изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы.

Согласно пункту 1 формулы предлагается собирать навесной агрегат таким образом, чтобы он мог дополнительно оснащаться вторым приводным механизмом, служащим приводом измельчающего устройства, которое может дополнительно устанавливаться на навесной агрегат. Модульный принцип, который может быть реализован благодаря наличию второго приводного механизма, который может при необходимости дополнительно устанавливаться вместе с измельчающим устройством, позволяет упростить и удешевить конструкцию навесного агрегата. Кроме того, такое решение обеспечивает высокую гибкость применения навесного агрегата, так как модульный принцип позволяет равным образом демонтировать приводной механизм с измельчающим устройством. В частности, можно подобрать более оптимальные параметры первого приводного механизма, который служит общим приводом для уборочных устройств, то есть втягивающих устройств, срывающих устройств и поперечного транспортера, так как при расчете первого приводного механизма не учитывается мощность, потребляемая измельчающим устройством. Кроме того, навесной агрегат (за счет отсутствия измельчающего устройства, требующегося не во всех режимах уборки) отличается меньшей общей массой. Еще одно преимущество модульного принципа заключается в том, что пиковая мощность, рассчитанная для общего приводного механизма, приводящего втягивающее устройство, срывающее устройство и поперечный транспортер, и для второго устанавливаемого дополнительно приводного механизма, приводящего устанавливаемое дополнительно измельчающее устройство, будет ниже пиковой мощности единственного приводного механизма, от которого приводятся все компоненты.

Выгодным образом, второй приводной механизм и приводящееся от него измельчающее устройство могут быть выполнены в виде отдельных модулей. Это позволит облегчить монтаж и демонтаж второго приводного механизма и измельчающего устройства.

В частности, первый приводной механизм и второй приводной механизм могут оснащаться устройствами для изменения частоты вращения, которая может отдаваться приводимым агрегатам. Это позволяет раздельно настраивать и регулировать частоты вращения приводов уборочного устройства, с одной стороны, и дополнительно устанавливаемого измельчающего устройства, с другой стороны, в результате чего можно будет улучшить подстройку под изменяющиеся условия уборки.

При этом указанные устройства могут обеспечивать плавное или ступенчатое изменение частоты вращения. В качестве устройства для плавного изменения частоты вращения агрегатов, которые могут раздельно приводиться от первого и второго приводного механизма, может быть предусмотрена вариаторная коробка передач. Альтернативой может быть гидромеханический или электрический привод, обеспечивающий плавное регулирование частоты вращения. Для ступенчатого изменения частоты вращения может быть предусмотрена ременная передача с возможностью ручной регулировки. Оснащение приводных механизмов средствами для ступенчатой или плавной регулировки частоты вращения позволяет гибко подстраиваться под резко изменяющиеся условия проведения уборки.

Предпочтительно измельчающее устройство может включаться независимо от уборочных устройств. За счет разделения приводных механизмов втягивающих устройств, срывающих устройств и поперечного транспортера, с одной стороны, и измельчающего устройства, с другой стороны, можно подключать уборочные устройства и измельчающее устройство последовательно, что выгодно, в частности, при включении навесного агрегата. Так, например, измельчающее устройство можно включить до подключения прочих уборочных устройств навесного агрегата через первый приводной механизм, и наоборот. При этом снижается нагрузка на приводной агрегат (обычно двигатель внутреннего сгорания) уборочной машины, на которую устанавливается и от которой приводится навесной агрегат, описываемый изобретением.

При этом второй приводной механизм может переключаться путем отсоединения и подсоединения карданного вала, осуществляемого без помощи инструментов.

В альтернативном варианте второй приводной механизм может переключаться посредством центральной муфты. В результате значительно уменьшаются затраты времени по сравнению с уровнем техники, который предусматривает переключаемую вручную муфту для каждого блока втягивающего устройства и срывающего устройства, а также для подключения и отключения измельчающего устройства. Кроме того, это решение гораздо более удобно в пользовании. Еще одно преимущество использования такой муфты заключается в том, что модульная конструкция приводных механизмов позволяет установить дополнительную пусковую муфту для ограничения максимального крутящего момента при подсоединении и отсоединении. Для этого во второй приводной механизм можно установить, например, фрикционную муфту, которая воспринимает рассеиваемую при переключении энергию трения.

В выгодном варианте исполнения процесс переключения может осуществляться автоматически. Переключение муфты может выполняться из кабины, то есть оператору не придется выходить из уборочной машины. Для этого оператор использует, например, переключатель, активизирующий исполнительный механизм муфты. Процесс включения навесного агрегата может быть оптимизирован в том смысле, что второй приводной механизм измельчающего устройства включается до того, как на следующем этапе будут включены втягивающие устройства, срывающие устройства и, по меньшей мере, один поперечный транспортер. В результате можно сократить возникающие инерционные силы, нагружающие привод.

Кроме того, во втором приводном механизме может быть предусмотрен центральный механизм свободного хода. Центральный механизм свободного хода способствует снижению стоимости, а также объема и массы навесного агрегата.

Предпочтительно измельчающее устройство может содержать корпус редуктора, ориентированный, по существу, по оси ширины навесного агрегата. В этот корпус частично входят вертикальные ножевые валы. Кроме того, в нем расположены угловые передачи, приводящие ножевые валы. Корпус редуктора содержит все важные компоненты измельчающего устройства, то есть эти компоненты могут быть собраны в один узел, предназначенный для дополнительной установки.

В частности, на корпус редуктора может устанавливаться главный редуктор, являющийся составной частью второго приводного механизма. Главный редуктор, который может подсоединяться к главному приводному валу измельчающего устройства, вместе с прочими приводными компонентами образует еще один узел, предназначенный для дополнительной установки. Это значительно упрощает процесс переоснащения навесного агрегата, то есть монтаж и демонтаж измельчающего устройства и второго приводного механизма.

При этом корпус редуктора может быть выполнен в виде балки, состоящей из, по меньшей мере, одной верхней части и нижней части с фланцевыми соединениями.

Выгодным образом, верхняя часть может входить в состав рамы навесного агрегата.

В альтернативном варианте верхняя часть может дополнительно крепиться на раме навесного агрегата.

Краткое описание графических материалов

Предлагаемое изобретение детально поясняется ниже на основании варианта исполнения, представленного на чертежах, на которых изображено:

Фиг. 1: схематичный вид модульного навесного агрегата.

Фиг. 2: вид сверху на соответствующим образом выполненный навесной агрегат, установленный на наклонный транспортер зерноуборочного комбайна.

Фиг. 3: схематичный вид сверху на навесной агрегат, закрепленный на наклонном транспортере.

Фиг. 4: схематичный вид фрагмента рамы модульного навесного агрегата.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 цифрой 1 обозначен навесной агрегат, который состоит, в том числе, из срывающего устройства 2, по меньшей мере, одного поперечного транспортера 3 и измельчающего устройства 4. При этом срывающее устройство 2 и, по меньшей мере, один поперечный транспортер 3 являются составными частями уборочного устройства навесного агрегата 1, которое, аналогично измельчающему устройству 4, приводится от не показанного в деталях зерноуборочного комбайна. Срывающее устройство 2 и, по меньшей мере, один поперечный транспортер 3 приводятся от первого элемента 5 отбора мощности зерноуборочного комбайна посредством первого карданного вала 6. Этот первый карданный вал 6 может подсоединяться посредством муфты 7 с геометрическим замыканием, по выбору, к первому элементу 5 отбора мощности. То есть, когда навесной агрегат 1 установлен на зерноуборочный комбайн, карданный вал 6 посредством муфты 7 с геометрическим замыканием соединяется с первым элементом 5 отбора мощности с передачей крутящего момента. Первый элемент 5 отбора мощности, первый карданный вал 6 и муфта 7 образуют первый приводной механизм 35, от которого совместно приводятся срывающее устройство 2 и поперечный транспортер 3.

Первый карданный вал 6 посредством ременной передачи 8 приводит гидравлический насос 9, который предназначен для питания гидравлической жидкостью элементов навесного агрегата 1. Для этого служат не показанные в подробностях гидравлические контуры, посредством которых через соответствующие гидравлические клапаны осуществляются управляющие функции на навесном агрегате 1. Кроме того, карданный вал 6 соединен с ведущим диском 10 вариаторной коробки 11 передач, которая содержит также ведомый диск 12 и приводной ремень 13. Выходной вал 14 вариаторной коробки 11 передач, выходящий из ведомого диска 12, ведет к первой тяговой передаче 15, которая состоит из ременной передачи 16, приводящей срывающее устройство 2, и цепной передачи 17, приводящей поперечный транспортер 3. Кроме того, в приводе, по меньшей мере, одного поперечного транспортера 3 предусмотрена предохранительная муфта 18, которая в случае превышения крутящего момента самостоятельно отключает привод поперечного транспортера 3. Другие предохранительные муфты 19 присоединены к отдельным початкообрывающим пальцам срывающего устройства 2.

На стороне, противоположной описанному первому элементу 5 отбора мощности, находится второй элемент 21 отбора мощности, с которым соединен второй карданный вал 22. Этот второй карданный вал 22 посредством муфты 21a с геометрическим замыканием может соединяться, по выбору, с первым элементом 21 отбора мощности. Второй карданный вал 22 посредством ременной передачи 23 и главного редуктора 24 приводит в действие измельчающее устройство 4. Второй элемент 21 отбора мощности, муфта 21a, второй карданный вал 22, ременная передача 23 и главный редуктор 24 образуют второй приводной механизм 36, который служит исключительно для привода измельчающего устройства 4.

Как показано на схематичной фиг. 1, из главного редуктора 24 выходят главные приводные валы 25, которые посредством вертикальных ножевых валов 59, не показанных детально на фиг. 1, приводят ножи 20 измельчающего устройства 4. На приводах ножевых валов 59, выполненных в виде угловых передач, находятся предохранительные муфты 26. Срабатывание предохранительных муфт 18, 19 или 26 может определяться не показанными на чертеже датчиками, благодаря чему оператор, находящийся в кабине зерноуборочного комбайна, может получать сигнал о выходе из строя отдельных початкообрывающих пальцев/отдельных приводов ножей измельчающего устройства 4 или, по меньшей мере, одного поперечного транспортера 3. Главный редуктор 24 может быть выполнен, по существу, в виде плавно регулируемого редуктора. Кроме того, главный редуктор 24 может быть выполнен в виде многоступенчатой коробки передач.

Навесной агрегат 1 присоединен к наклонному транспортеру 29 не показанного в деталях зерноуборочного комбайна. Наклонный транспортер содержит вал 33 наклонного транспортера, который приводится от главной ременной передачи и приводит подающие цепи, расположенные внутри корпуса 34 наклонного транспортера и не показанные в деталях. При этом вал 33 наклонного транспортера выступает с обеих сторон из корпуса 34 наклонного транспортера и образует элементы 5 и 21 отбора мощности.

Как показано на фиг. 2, на которой более детально представлен навесной агрегат 1, изображенный на фиг. 1, этот навесной агрегат 1 содержит делитель 27 стеблей, за которым расположены втягивающие устройства 28, служащие для захвата и направления стеблей кукурузы. При этом втягивающие устройства состоят из подающих дисков 29, по периметру которых расположены подающие зубья 30, и приводятся попарно с различным направлением вращения. При этом подающие зубья 30 перемещают захваченный ими стебель кукурузы по направляющему каналу 31, в конце которого стебель кукурузы захватывается срывающими устройствами 2, проходящими перпендикулярно направлению движения зерноуборочного комбайна. Кроме того, на фиг. 2 показано расположение измельчающего устройства 4.

Согласно фиг. 2, навесной агрегат 1 присоединен к наклонному транспортеру 32 зерноуборочного комбайна, не показанного на фиг. в деталях. Наклонный транспортер 32 содержит вал 33 наклонного транспортера, который приводится от главной ременной передачи 33а и приводит подающие цепи, расположенные внутри корпуса 34 наклонного транспортера и не показанные в деталях. При этом вал 33 наклонного транспортера выступает с обеих сторон из корпуса 34 наклонного транспортера и образует элементы 5 и 21 отбора мощности. На элементе 5 отбора мощности при помощи муфты 7 с геометрическим замыканием закреплен первый карданный вал 6, который ведет к ведущему диску 10 вариаторной коробки 11 передач. От этого ведущего диска 10 крутящий момент привода передается посредством приводного ремня 13 на ведомый диск 12, который посредством выходного вала 14 соединяется с приводной звездочкой 37 цепной передачи 17, ведущей к поперечному транспортеру 3. Цепь 38 этой цепной передачи 17 посредством ведомой звездочки 39 приводит вал 40 поперечного транспортера 3. Параллельно этой цепной передаче 17 проходит ременная передача 16, которая состоит из ведущего ременного шкива 41, соединенного с выходным валом 14 без возможности проворачивания, приводного ремня 42 и ведомого ременного шкива 43, соединенного с приводным валом 44 срывающего устройства 2.

Второй конец вала 33 наклонного транспортера, который также выступает из корпуса 34 наклонного транспортера, соединяется, как уже упоминалось в связи с фиг. 1, с приводом измельчающего устройства 4. Для этого соответствующий второй элемент 21 отбора мощности соединяется вторым карданным валом 22 с ведущим ременным шкивом 47, который посредством приводного ремня 48 и ведомого ременного шкива 49 приводит редуктор 24. Редуктор 24, со своей стороны (см. фиг. 1), соединен с главным приводным валом 25 измельчающего устройства 4, проходящим перпендикулярно направлению движения зерноуборочного комбайна.

На фиг. 3 схематично показан вид сверху на навесной агрегат 1, закрепленный на наклонном транспортере 29. На чертеже первый приводной механизм 35 показан частично, а второй приводной механизм 36 - полностью. Как уже говорилось, от первого приводного механизма 35 совместно приводятся срывающее устройство 2 и поперечный транспортер 3. Срывающее устройство 2 содержит вал початкособирателя, на котором расположены первые початкообрывающие пальцы 53. Эти первые початкообрывающие пальцы 53 соединяются посредством зубчатой пары 45, передающей приводное усилие, со вторыми початкообрывающими пальцами 54, причем на оконечностях вторых початкообрывающих пальцев 54 имеются шнеки для втягивания стеблей кукурузы и подобных ей растений.

Второй приводной механизм 36, который может дополнительно устанавливаться при необходимости, служит исключительно для привода измельчающего устройства 4. Измельчающее устройство 4 содержит ориентированный, по существу, по оси ширины навесного агрегата 1 корпус 50 редуктора, в котором расположен главный приводной вал 25. Вертикальные ножевые валы ножей 20 входят вовнутрь корпуса 50 редуктора, в котором также расположены соответствующие приводы ножей 20, выполненные в виде угловых передач. Корпус 50 редуктора образует дополнительно устанавливаемый узел, который может монтироваться на навесной агрегат 1 или сниматься с него в относительно короткие сроки. Главный редуктор 24, который может подсоединяться к главному приводному валу 25 измельчающего устройства 4, вместе со вторым элементом 21 отбора мощности, муфтой 21a, вторым карданным валом 22 и ременной передачей 23 образует еще один узел, предназначенный для дополнительной установки. Это значительно упрощает процесс переоснащения навесного агрегата 1, то есть монтаж и демонтаж измельчающего устройства 4 и второго приводного механизма 36.

Корпус 50 редуктора выполнен в виде балки 56, которая состоит, по меньшей мере, из двух частей, нижней части 58 и верхней части 57, как показано на фиг. 4. Предпочтительно верхняя часть 57 входит в состав рамы 55 навесного агрегата 1 или может дополнительно крепиться на раму 55. Нижняя часть 58 вместе с угловыми передачами, ножевыми валами 59 и держателями 69 ножей образует единый блок, который может устанавливаться на верхнюю часть 57. Соответствующая угловая передача соединена с нижней частью 58 фланцем 59, благодаря чему ее можно, при необходимости, заменить отдельно. Наличие в корпусе 50 редуктора несущей части для угловых передач выгодно тем, что отпадает необходимость в раздельном монтаже компонентов измельчающего устройства 4. Кроме того, снижаются погрешности соосности валов.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 навесной агрегат 2 срывающее устройство 3 поперечный транспортер 4 измельчающее устройство 5 первый элемент отбора мощности 6 первый карданный вал 7 муфта с геометрическим замыканием 8 ременная передача 9 гидравлический насос 10 ведущий диск 11 вариаторная коробка передач 12 ведомый диск 13 приводной ремень 14 выходной вал 15 тяговая передача 16 ременная передача 17 цепная передача 18 предохранительная муфта для элемента 3 19 предохранительная муфта для элемента 2 20 нож для элемента 4 21 второй элемент отбора мощности 22 второй карданный вал 23 ременная передача 24 редуктор 25 главные приводные валы элемента 4 26 предохранительные муфты для элемента 4 27 делитель стеблей 28 втягивающие устройства 29 подающие диски 30 подающие зубья 31 направляющий канал 32 наклонный транспортер 33 вал наклонного транспортера 33a главная ременная передача 34 корпус наклонного транспортера 35 первый приводной механизм 36 второй приводной механизм 37 ведущая звездочка элемента 7 38 цепь 39 ведомая звездочка элемента 7 40 вал элемента 3 41 ведущий ременный шкив элемента 16 42 приводной ремень элемента 16 43 ведомый ременный шкив элемента 16 44 приводной вал элемента 2 45 зубчатая пара 47 ведущий ременный шкив 48 приводной ремень 49 ведомый ременный шкив 50 корпус редуктора 51 шнек 52 срывающий вал элемента 2 53 первые початкообрывающие пальцы 54 вторые початкообрывающие пальцы 55 рама 56 балка 57 верхняя часть 58 нижняя часть 59 ножевой вал 60 держатель ножа

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Навесной агрегат, работающий независимо от рядности убираемой культуры, включает уборочные устройства, в том числе втягивающие устройства, срывающие устройства и по меньшей мере один поперечный транспортер. Втягивающие устройства проходят по ширине навесного агрегата. Срывающие устройства расположены за втягивающими устройствами в направлении потока убранной культуры. Поперечный транспортер расположен за втягивающими и срывающими устройствами. Поперечный транспортер и срывающее устройство могут приводиться от общего приводного механизма. Навесной агрегат может дополнительно оснащаться вторым приводным механизмом, служащим приводом исключительно для дополнительно устанавливаемого измельчающего устройства. Навесной агрегат обладает простой и надежной конструкцией для уборочных работ. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Навесной агрегат (1), работающий независимо от рядности культуры и оснащенный уборочными устройствами (2, 3, 28) для уборки стеблевидных сельскохозяйственных культур, в том числе втягивающими устройствами (28), проходящими по ширине агрегата, срывающими устройствами (2), расположенными за втягивающими устройствами (28) в направлении потока убранной культуры, и по меньшей мере одним поперечным транспортером (3), расположенным за втягивающими и срывающими устройствами (2, 28), причем поперечный транспортер и срывающее устройство могут приводиться от общего приводного механизма (35), отличающийся тем, что навесной агрегат (1) выполнен с возможностью сборки таким образом, чтобы он мог дополнительно оснащаться вторым приводным механизмом (36), служащим приводом исключительно для дополнительно устанавливаемого измельчающего устройства (4).

2. Навесной агрегат по п. 1, отличающийся тем, что второй приводной механизм и приводящееся от него измельчающее устройство выполнены с возможностью дополнительной установки в виде отдельных модулей.

3. Навесной агрегат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что первый приводной механизм (35) и второй приводной механизм (36) оснащены устройствами для изменения частоты вращения, которая может отдаваться приводимым уборочным устройствам (2, 3, 28).

4. Навесной агрегат по п. 3, отличающийся тем, что устройство для изменения частоты вращения обеспечивает плавное или ступенчатое изменение частоты вращения.

5. Навесной агрегат по п. 1, отличающийся тем, что измельчающее устройство (4) выполнено с возможностью переключения независимо от втягивающего устройства (28), срывающих устройств (2) и поперечного транспортера (3).

6. Навесной агрегат по п. 5, отличающийся тем, что второй приводной механизм (36) выполнен с возможностью переключения путем отсоединения и подсоединения карданного вала (22), осуществляемого без помощи инструментов.

7. Навесной агрегат по п. 6, отличающийся тем, что второй приводной механизм (36) выполнен с возможностью переключения посредством центральной муфты (21а).

8. Навесной агрегат по п. 7, отличающийся тем, что центральная муфта (21а) выполнена в виде фрикционной муфты.

9. Навесной агрегат по одному из пп. 5-8, отличающийся тем, что процесс переключения осуществляется автоматически.

10. Навесной агрегат по п. 1, отличающийся тем, что во втором приводном механизме (36) предусмотрен центральный механизм свободного хода.

11. Навесной агрегат по п. 1, отличающийся тем, что измельчающее устройство (4) содержит корпус (50) редуктора, ориентированный, по существу, по оси ширины навесного агрегата (1), причем в этот корпус частично входят вертикальные ножевые валы и в нем расположены угловые передачи, приводящие ножевые валы.

12. Навесной агрегат по п. 11, отличающийся тем, что на корпус (50) редуктора установлен главный редуктор (24), являющийся составной частью второго приводного механизма (36).

13. Навесной агрегат по п. 11 или 12, отличающийся тем, что корпус (50) редуктора выполнен в виде балки, состоящей из по меньшей мере одной верхней части (57) и нижней части (58) с фланцевыми соединениями (59).

14. Навесной агрегат по п. 11, отличающийся тем, что верхняя часть (57) входит в состав рамы (55) навесного агрегата (1).

15. Навесной агрегат по п. 11, отличающийся тем, что верхняя часть (57) выполнена с возможностью дополнительного крепления на раме (55) навесного агрегата (1).