НАВЕСНОЙ ОБОРОТНЫЙ ПЛУГ Российский патент 2023 года по МПК A01B15/14 A01B3/421 

Настоящее изобретение относится к оборотному плугу навесного типа, имеющему признаки, упомянутые в ограничительной части независимого пункта формулы изобретения.

Пример оборотного плуга навесного типа описан в ЕР 3427559. Обычно в навесном оборотном плуге предусмотрена инверсионная группа с гидравлическим приводом, который предназначен для поворота рамы плуга на 180° относительно инверсионной оси, чтобы попеременно задействовать соответствующие ряды пахотных элементов на вспахиваемой земле в соответствии с положением инверсионного блока относительно инверсионной оси. Обычно дополнительно предусматривается возможность регулировки рабочей ширины пахотных элементов. При изменении этой регулировки также меняется наклон рамы, на которой установлены пахотные группы, по отношению к инверсионной оси плуга. Однако при этом возникают проблемы, поскольку инверсионную группу приводят в действие путем поворота рамы на 180° относительно инверсионной оси. Например, при большой рабочей ширине центр тяжести поворачивающейся части плуга может препятствовать завершению поворота, или части плуга могут нежелательным образом ударяться о землю.

Чтобы предотвратить этот недостаток, предусмотрена система линеаризации, которая действует на шарнирно-сочлененный четырехугольник, с помощью которого раму плуга крепят к инверсионному устройству, «выпрямляя» раму плуга относительно инверсионной оси через исполнительный механизм линеаризации с гидроприводом, ход которого ограничен ограничительным устройством.

Из WO 2014/067508 известно ограничение этого хода с помощью механических упоров, которые вызывают пик давления в системе гидравлического привода исполнительного механизма линеаризации, таким образом исполнительный механизм инверсии приводят в действие, когда исполнительный механизм линеаризации вызывает нужное действие линеаризации.

Однако, с механическими ограничителями связаны различные недостатки, которые исправляют за счет использования клапана отсечения, которым управляют, как описано в ЕР 3427559. В этом случае используют клапан отсечения потока текучей среды под давлением, который воздействует на исполнительный механизм линеаризации. Этот клапан установлен на раме плуга и приводится в действие посредством стержня, который в свою очередь соединен с осью шарнира, с помощью которого исполнительный механизм линеаризации шарнирно соединен с инверсионным устройством. Таким образом, предпочтительно, чтобы выпрямление рамы было выполнено путем регулирования положения рамы плуга по отношению к инверсионному устройству относительно оси устройства линеаризации.

Таким образом, срабатывание клапана отсечения учитывает регулировку стержня, который предусмотрен для изменения буксировки плуга, то есть относительного положения между плугом и трактором. С другой стороны, эта конструкция предусматривает стержень, который обеспечивает приведение в действие клапана отсечения, подверженный при этом опасности случайных ударов, которые могут вызвать его деформацию, и дополнительно предусматривает использование большого количества рычажных узлов, которые чрезвычайно чувствительны к возможным случаям механического люфта, который, следовательно, нужно устранить. В конечном счете, конструкция клапана и его приводного рычага подвергается воздействию инородных тел, таких как камни, бревна и тому подобное, которые могут нарушить его работу.

Другие примеры плугов описаны в US 4207951 или FR 2517506.

Техническая проблема, решаемая согласно настоящему изобретению, состоит в том, чтобы предоставить навесной оборотный плуг, который конструктивно и функционально выполнен с возможностью исправления по меньшей мере одного из недостатков, изложенных со ссылкой на приведенный предшествующий уровень техники.

Эту проблему по меньшей мере частично настоящее изобретение решает посредством навесного оборотного плуга, который создан в соответствии с одним или несколькими прилагаемыми пунктами формулы изобретения.

В настоящем изобретении клапан отсечения потока текучей среды под давлением, подаваемой в исполнительный механизм клапана, приводят в действие в соответствии с относительным угловым положением шарнирного рычага по отношению к оси шарнирного сочленения, а не в соответствии с положением рамы. Таким образом, можно разместить клапан в защищенном положении в шарнирном рычаге и предпочтительно управлять им через кулачковый профиль и щуп или толкатель кулачка. Предпочтительно кулачковый профиль и щуп или толкатель кулачка установлены на инверсионном устройстве относительно оси шарнирного сочленения и на шарнирном рычаге, соответственно, или наоборот. Эта система решает проблему сборочного люфта и обеспечивает очень простую, хорошо защищенную и эффективную схему управления клапаном.

Изобретение позволяет поддерживать угол между шарнирным рычагом и осью поворота рамы постоянным и равным требуемому значению (которое можно регулировать), когда раму нужно повернуть на 180° в результате воздействия устройства инверсии, регулируя подачу текучей среды под давлением в исполнительный механизм линеаризации. На практике запорный клапан блокирует поток текучей среды под давлением в исполнительный механизм линеаризации, изменяя его ход в соответствии с регулировкой установленной рабочей ширины.

Однако регулировка буксировки влияет на регулировку этого угла, который, следовательно, нужно изменить в случае изменения буксировки.

В соответствии с другим аспектом изобретения шарнирный рычаг и исполнительный механизм линеаризации образуют противоположные стороны шарнирно сочлененного четырехугольника, остальные стороны которого предпочтительно образованы инверсионным устройством между осью шарнирного сочленения и осью крепления с возможностью поворота первого конца исполнительного механизма линеаризации на стороне, направленной к инверсионному устройству и дальше от рамы, между осью линеаризации и осью крепления с возможностью поворота второго противоположного конца исполнительного механизма линеаризации.

Шарнирный рычаг предпочтительно по меньшей мере частично защищен, а корпус рычага по меньшей мере частично принимает и укрывает клапан отсечения.

Отличительные признаки и преимущества изобретения станут более понятны из подробного описания предпочтительного варианта его осуществления, которое проиллюстрировано в качестве не ограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- на фигуре 1 представлен общий вид оборотного плуга;

- на фигуре 2 представлен вид детали плуга на фигуре 1;

- на фигурах 3А и 3В представлены общие виды плуга на фигуре 1, на которых рабочая ширина между пахотными элементами является минимальной и максимальной, соответственно;

- на фигуре 4 представлен вид сверху детали плуга на фигуре 1;

- на фигуре 5 представлен вид в перспективе детали на фигуре 4 в разрезе по линии V-V;

- на фигурах 6а, 6b, 6с и 6d представлены поперечные сечения детали на фигуре 4 по линии VI-VI, соответствующие различным угловым положениям шарнирного рычага плуга на предыдущих фигурах;

- на фигуре 7 представлен вид в перспективе детали на фигуре 4;

- на фигуре 8 представлен вид сверху детали плуга на фигуре 1;

- на фигуре 9 представлена деталь на фигуре 8 в разобранном виде;

- на фигуре 10 представлен вид в перспективе детали на фигуре 8;

- на фигуре 11 представлено поперечное сечение детали на фигуре 8 по линии XI-XI.

На фигурах навесной плуг оборотного типа в целом обозначен позицией 1. Плуг 1 снабжен навесным элементом 2 по отношению к трактору, например, трехточечного типа с опорой 8, на которой установлен шкворень 3, ось X которого определяет инверсионную ось плуга.

На шкворне 3 установлено инверсионное устройство 4, которое в некоторых вариантах осуществления содержит втулку 5, которая может свободно вращаться относительно инверсионной оси в случае срабатывания исполнительного механизма 6 инверсии, например, с помощью гидравлического цилиндра.

Инверсионное устройство 4 содержит инверсионный рычаг 7 и приводной рычаг 9, которые взаимно противоположны и проходят по существу в радиальном направлении от втулки 5, то есть по существу перпендикулярно инверсионной оси X.

К приводному рычагу 9 предпочтительно шарнирно прикреплен конец исполнительного механизма 6 инверсии, противоположный конец которого в некоторых вариантах осуществления прикреплен с возможностью поворота к штифту 22, который жестко соединен с опорой 8.

В предпочтительных вариантах осуществления инверсионный рычаг 7 образует сторону шарнирно сочлененного четырехугольника, который в целом обозначен цифрой 10, и остальные три стороны которого предпочтительно образованы шарнирным рычагом 11, исполнительным механизмом 12 линеаризации и частью рамы плуга, которая в целом обозначена цифрой 13.

Предпочтительно, часть рамы 13 заключена между осью 15 линеаризации и поворотной осью крепления второго конца исполнительного механизма 12 линеаризации, противоположного инверсионному рычагу 7.

В некоторых вариантах осуществления шарнирный рычаг 11 и исполнительный механизм 12 линеаризации шарнирно прикреплены к инверсионному рычагу 7 вблизи втулки 5 и в дистальном от нее положении, соответственно. Ось шарнирного крепления шарнирного рычага 11 называется осью 14 шарнирного сочленения и образована штифтом 14а. Противоположный конец шарнирного рычага 11 предпочтительно шарнирно прикреплен к раме 13 посредством штифта 15а, ось 15 которого ниже называется осью линеаризации рамы 13.

Согласно другому аспекту между шарнирным рычагом 11 и рамой 13 дополнительно предусмотрен стержень 27, который, например, выполнен в виде механической винтовой муфты или аналогичного устройства, которое может быть гидравлическим и которое предназначено для регулировки буксировки плуга.

В предпочтительных вариантах осуществления на раме 13 установлены два противостоящих ряда пахотных элементов 2 6, рабочую ширину L которых можно регулировать посредством регулирующего исполнительного механизма 16, который служит для непрерывного изменения рабочей ширины L между последовательными пахотными элементами 26 от минимального положения (фигура 3А) до максимального положения (фигура 3В). Исполнительный механизм 16 предпочтительно представляет собой гидравлический цилиндр, но предусмотрена возможность приведения его в действие другим способом, например, электромеханическим.

Исполнительный механизм 12 линеаризации приводят в действие текучей средой под давлением, поток которой может быть остановлен посредством клапана 17, чтобы ограничить выпрямление рамы, управляемой исполнительным механизмом линеаризации, при повороте рамы относительно инверсионной оси X.

Предпочтительно этот клапан 17 приводят в действие в соответствии с относительным угловым положением шарнирного рычага 11 по отношению к оси 14 шарнирного сочленения. В варианте осуществления на фигуре 2 клапан 17 отсечения изображен в двух альтернативных положениях: клапан закрыт (клапан расположен вверху и проиллюстрирован сплошной линией) и клапан открыт (клапан расположен внизу и проиллюстрирован пунктирной линией).

Клапан 17 предпочтительно содержит привод со щупом 18, который соединен с кулачковым профилем 19 таким образом, что клапан закрывается или открывается в соответствии с положением щупа 18 по длине кулачкового профиля 19. Далее будет сделана ссылка на щуп 18, в качестве толкателя 18 кулачка.

Кулачковый профиль 19 предпочтительно входит в профилированную поверхность 20 на инверсионном рычаге 7, которая окружает ось 14 шарнирного сочленения.

Однако в некоторых вариантах осуществления клапан 17 с соответствующим щупом 18 установлен в углублении 21 шарнирного рычага 11, которое для этого является закрытым и которое защищает клапан 17 в положении, защищенном от случайных ударов и посторонних предметов. Кулачковый профиль 19 и положение относительно него клапана 17 отсечения выбраны, то есть выполнены так, чтобы угол шарнирного рычага 11 по отношению к инверсионной оси 7 был постоянным (но необязательно регулируемым) и не зависел от регулировки рабочей ширины L между последовательными пахотными элементами 26.

Эта система приводит к изменению рабочей ширины L между последовательными пахотными элементами в порядке, заданном посредством регулирующего исполнительного механизма 16 во время этапа поворота рамы 13, при этом положение шарнирного рычага 11 остается неизменным. Это происходит потому, что угол А, образованный между шарнирным рычагом 11 и инверсионной осью X, остается неизменным, поскольку клапан 17 перехватывает поток масла под давлением, которое подается в исполнительный механизм 12 линеаризации, изменяя его ход в соответствии с рабочей шириной между последовательными пахотными элементами, установленной регулирующим исполнительным механизмом 16.

С конкретной привязкой к фигурам 8-11 в некоторых вариантах осуществления клапан 17 отсечения может быть перемещен в направлении от кулачкового профиля 19 и по направлению к нему. Предпочтительно, клапан 17 отсечения может быть перемещен в направлении основного габаритного размера шарнирного рычага 11. Предпочтительно, клапан 17 отсечения закреплен фиксирующими средствами (например, винтом) по меньшей мере в одном фиксирующем пазу 24 - и предпочтительно в паре таких пазов 24, 31 - который образован в шарнирном рычаге 11, который имеет удлиненную форму в направлении перемещения клапана 17 от кулачкового профиля 19 и по направлению к нему. Перемещение клапана 17 от кулачкового профиля 19 и по направлению к нему позволяет изменять угол А. Таким образом, пользователь может регулировать положение клапана 17 в соответствии с условиями работы, то есть в соответствии с необходимостью устранения любых случаев механического люфта применительно к сборке в узлах рычага линеаризации и инверсии плуга.

С конкретной привязкой к фигурам 8-11 в некоторых вариантах осуществления клапан 17 отсечения предпочтительно перемещают от кулачкового профиля 19 и по направлению к нему посредством вспомогательного кулачка 28. Предпочтительно вспомогательный кулачок 2 8 соединен с шарнирным рычагом 11 с возможностью поворота. Поворотное соединение вспомогательного кулачка 28 таково, что поворот вспомогательного кулачка 28 допускает поступательное перемещение клапана 17 отсечения относительно шарнирного рычага 11 от кулачкового профиля 19 и по направлению к нему. Предпочтительно вспомогательный кулачок 28 определяет положение по длине фиксирующего паза 24, в котором фиксируют клапан 17 отсечения. Предпочтительно, вспомогательный кулачок 28 содержит перфорированную пластину 23, которая имеет форму сплющенного цилиндрического диска и имеет ряд отверстий 25, расположенных по спирали так, чтобы иметь взаимно разные радиальные интервалы по отношению к оси пластины 23, причем эти отверстия 25 могут каждое определять разное положение клапана 17 относительно кулачкового профиля 19. Предпочтительно, вспомогательный кулачок 28 дополнительно содержит гнездо 29, которое образовано в шарнирном рычаге 11 и ограничено круговой периферийной кромкой 30, приподнятой относительно непрерывной поверхности шарнирного рычага 11, причем круговая периферийная кромка 30 позволяет вращать пластину 23 относительно оси той же круговой периферийной кромки 30, которая совпадает с осью пластины 23. Пластина 23 может быть прикреплена (предпочтительно с помощью одного фиксирующего средства) к фиксирующему пазу 24 и клапану 17 отсечения в любом отверстии, которое выбрано из ряда отверстий 25, имеющих разные радиальные интервалы по отношению к оси пластины 23. В другой конфигурации без периферийной круглой кромки 3 0 пластина 23 представляет собой эксцентричную круглую пластину, которая вращается за пределами ее геометрического центра с преобразованием ее индивидуального вращательного движения в поступательное движение клапана 17 от кулачкового профиля 19 и по направлению к нему. В данной конфигурации пластина 2 3 может быть прикреплена с возможностью поворота к шарнирному рычагу 11 или к клапану 17 отсечения.

Шагу переворачивания плуга 1, при котором тот или иной из двух рядов пахотных элементов 26 приводят в рабочее положение вспашки, предшествует шаг выпрямления, на котором исполнительный механизм 12 линеаризации давит на раму 13, вызывая вращение шарнирного рычага 11 относительно оси 14 шарнирного сочленения. В результате щуп 18 клапана 17 вынужден поступательно перемещаться по кулачковому профилю 19 инверсионного рычага 7. Следовательно, очевидно, что щуп 18 предпочтительно действует как толкатель кулачка.

Шарнирный рычаг 11 поворачивается вокруг оси 14 шарнирного сочленения, пока клапан 17 не будет полностью закрыт и не остановит поток масла под давлением к исполнительному механизму 12 линеаризации. В этот момент исполнительный механизм 12 линеаризации вызывает требуемое действие линеаризации, а пик давления, созданный закрытием клапана 17 отсечения, будет известным способом управлять инверсионным устройством 4. На практике поток масла под давлением приводит в действие исполнительный механизм 6 инверсии, который давит на приводной рычаг 9. Исполнительный механизм 6 инверсии прикреплен с возможностью поворота к штифту 22, который жестко соединен с опорой 8, причем приведение в действие исполнительного механизма 6 инверсии вызывает поворот рамы 13 плуга относительно инверсионной оси X до завершения поворота на 180°, попеременно задействуя соответствующие ряды пахотных элементов 26 на вспахиваемой земле.

Таким образом, изобретение решает поставленную задачу за счет достижения ряда преимуществ, в том числе:

- устранение всех подвижных элементов, которые связаны с клапаном, исключая возможного износа и возможных неисправностей, вызванных повреждением частей с возможностью нарушения структурной целостности плуга,

- защищенное положение клапана за счет предотвращения его возможного повреждения от ударов инородными телами (например, камнями, землей) во время поворота, обеспечивая долговечную работу в перспективе,

- возможность регулировки кинематической системы работы клапана, уменьшая или увеличивая угол А, при котором начинается вращение плуга. Таким образом, конечный пользователь может отрегулировать положение клапана в соответствии с рабочими условиями, то есть в соответствии с необходимостью устранить возможные случаи механического люфта применительно к сборке в узлах рычага линеаризации и инверсии плуга,

- продолжая использовать те же компоненты, можно регулировать кинематическую систему работы клапана так, чтобы она действовала правильно на основе различных конфигураций плуга.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Навесной оборотный плуг содержит навесной элемент для крепления к трактору, инверсионное устройство, шарнирно прикрепленное к навесному элементу относительно инверсионной оси, исполнительный механизм инверсии между навесным элементом и инверсионным устройством, раму, на которой установлен двойной ряд пахотных элементов, которые попеременно задействуют в соответствии с положением инверсионного устройства относительно инверсионной оси. Рама прикреплена к инверсионному устройству посредством шарнирного рычага и исполнительного механизма линеаризации рамы. Для того, чтобы изменять рабочую ширину между последовательными пахотными элементами, предусмотрен исполнительный механизм регулировки рабочей ширины пахотных элементов. Шарнирный рычаг на его первом конце шарнирно прикреплен к раме относительно оси линеаризации рамы, а на его втором противоположном конце шарнирно прикреплен к инверсионному устройству относительно оси шарнирного сочленения. Исполнительный механизм линеаризации приводится в действие посредством текучей среды под давлением, поток которой может быть остановлен посредством клапана для того, чтобы ограничить выпрямление рамы, которым управляет исполнительный механизм линеаризации, когда раму приводят в действие так, чтобы она поворачивалась относительно инверсионной оси. Клапан приводится в действие в соответствии с относительным угловым положением шарнирного рычага по отношению к инверсионной оси. Обеспечивается упрощение конструкции при хорошо защищенной и эффективной схеме управления клапаном, исключение сборочного люфта. 18 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Навесной оборотный плуг (1), содержащий навесной элемент (2) для крепления к трактору, инверсионное устройство (4), шарнирно прикрепленное к навесному элементу (2) относительно инверсионной оси (X), исполнительный механизм (6) инверсии между навесным элементом (2) и инверсионным устройством (4), раму (13), на которой установлен двойной ряд пахотных элементов (26), которые попеременно задействуют в соответствии с положением инверсионного устройства (4) относительно инверсионной оси (X), причем рама (13) прикреплена к инверсионному устройству (4) посредством шарнирного рычага (11) и исполнительного механизма (12) линеаризации рамы (13), а также содержащий исполнительный механизм (16) регулировки рабочей ширины (L) пахотных элементов (26) для того, чтобы изменять рабочую ширину (L) между последовательными пахотными элементами (26), при этом шарнирный рычаг (11) на его первом конце шарнирно прикреплен к раме (13) относительно оси (15) линеаризации рамы (13), а на его втором противоположном конце шарнирно прикреплен к инверсионному устройству (4) относительно оси (14) шарнирного сочленения, и при этом исполнительный механизм (12) линеаризации приводится в действие посредством текучей среды под давлением, поток которой может быть остановлен посредством клапана (17) для того, чтобы ограничить выпрямление рамы (13), которым управляет исполнительный механизм (12) линеаризации, когда раму (13) приводят в действие так, чтобы она поворачивалась относительно инверсионной оси (X), отличающийся тем, что клапан (17) приводится в действие в соответствии с относительным угловым положением (А) шарнирного рычага (11) по отношению к инверсионной оси (X).

2. Плуг (1) по п. 1, в котором клапан (17) приводят в действие посредством кулачкового профиля (19) и щупа (18), которые установлены, соответственно, на инверсионном устройстве (6) и на шарнирном рычаге (11), или наоборот.

3. Плуг (1) по п. 1 или 2, в котором кулачковый профиль (19) или щуп (18) установлены на инверсионном устройстве у оси (14) шарнирного сочленения.

4. Плуг (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором шарнирный рычаг (11) и исполнительный механизм (12) линеаризации образуют противоположные стороны шарнирно сочлененного четырехугольника (10).

5. Плуг (1) по п. 4, в котором остальные стороны четырехугольника (10) образованы инверсионным устройством (6) между осью (14) шарнирного сочленения и осью крепления с возможностью поворота первого конца исполнительного механизма (12) линеаризации на стороне, направленной к инверсионному устройству (6), и рамой (13) между осью (15) линеаризации и осью крепления с возможностью поворота второго противоположного конца исполнительного механизма (12) линеаризации.

6. Плуг (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором шарнирный рычаг (11) по меньшей мере частично защищен, а корпус рычага по меньшей мере частично принимает и укрывает клапан (17).

7. Плуг (1) по любому из пп. 2-5, в котором кулачковый профиль (19) и положение клапана (17) относительно него выбраны так, чтобы угол (А) шарнирного рычага (11) относительно инверсионной оси (X) был постоянным и не зависел от регулировки рабочей ширины (L) между последовательными пахотными элементами (26).

8. Плуг (1) по любому из пп. 2-6, в котором клапан (17) отсечения прикреплен к шарнирному рычагу (11) с возможностью перемещения по направлению и от кулачкового профиля (19).

9. Плуг (1) по п. 7, в котором предусмотрен вспомогательный кулачок (28), который расположен между шарнирным рычагом (11) и клапаном (17) отсечения для регулировки положения клапана (17) отсечения по длине шарнирного рычага (11).

10. Плуг (1) по п. 9, в котором вспомогательный кулачок (28) прикреплен с возможностью поворота к шарнирному рычагу (11).

11. Плуг (1) по п. 9, в котором вспомогательный кулачок (28) прикреплен с возможностью поворота к клапану (17) отсечения.

12. Плуг (1) по любому из пп. 9-11, в котором вспомогательный кулачок (28) содержит перфорированную пластину (23), которая имеет ряд отверстий (25), расположенных так, чтобы иметь взаимно разные радиальные интервалы по отношению к оси пластины (23), причем отверстия (25) способны определять разное положение клапана (17) относительно кулачкового профиля (19).

13. Плуг (1) по п. 12, в котором отверстия (25) расположены по спирали.

14. Плуг (1) по п. 12 или 13, в котором пластина (23) выполнена в форме сплющенного цилиндрического диска.

15. Плуг (1) по любому из пп. 12-14, в котором вспомогательный кулачок (28) содержит гнездо (29), которое образовано в шарнирном рычаге (11) и ограничено круговой периферийной кромкой (30), приподнятой относительно непрерывной поверхности шарнирного рычага (11), причем круговая периферийная кромка (30) позволяет поворачивать пластину (23) относительно оси той же круговой периферийной кромки (30).

16. Плуг (1) по п. 12, в котором ось той же круговой периферийной кромки (30) совпадает с осью пластины (23).

17. Плуг (1) по любому из пп. 12-16, в котором пластина (23) прикреплена к фиксирующему пазу (24) и клапану (17) отсечения у отверстия, выбранного из ряда отверстий (25).

18. Плуг (1) по любому из пп. 12-14, в котором пластина (23) эксцентрична по отношению к ее геометрическому центру, чтобы преобразовывать ее вращательное движение в поступательное движение клапана (17) от кулачкового профиля (19) и по направлению к нему.

19. Плуг (1) по любому из пп. 12-18, в котором пластина (23) прикреплена с возможностью поворота к шарнирному рычагу (11) или к клапану (17) отсечения.