Адаптивный дисковый сошник Российский патент 2024 года по МПК A01C7/20 A01C5/06 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно, к рабочим органам сельскохозяйственных машин для почвообработки и посева зерновых культур.

Известен адаптивный рабочий орган для почвообрабатывающей фрезы с изменяемым начальным углом резания ножей (RU 171476 МПК А01В 33/00), включающий основной вал с жестко закрепленным неподвижным диском с отверстиями и шарнирно установленными в них ножами и кронштейном с червяком, кинематически связанным с червячным колесом, жестко закрепленным на дополнительном валу, при этом основной вал выполнен полым, дополнительный вал подвижно установлен в его центральной части и соединен штифтом с дополнительно установленным на основном полом валу подвижным диском с отверстиями.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, невозможность одновременного выполнения операций по почвообработке и посеву, невозможность одновременного регулирования угла атаки, угла наклона и глубины хода рабочего органа с учетом свойства влажности почвы, процесс регулировки выполняется вручную и требует значительных затрат времени.

Известна почвообрабатывающая фреза с изменяемым углом резания ножа (RU 2 224 393 МПК А01В 33/02, А01В 33/16), содержащая вал, несущий диск, ножи, при этом она снабжена дополнительным валом с жестко посаженной на нем шестерней, креплением, жестко смонтированным на основном валу, установленным в креплении червячным редуктором, имеющим диск для его привода, и регулирующей шестерней, при этом дополнительный вал одним концом установлен в отверстии несущего диска, а другим - в креплении, а регулирующая шестерня установлена на основном валу с возможностью вращения относительно него при взаимодействии с шестерней, установленной на дополнительном валу.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, невозможность одновременного выполнения операций по почвообработке и посеву, невозможность одновременного регулирования угла атаки, угла наклона и глубины хода рабочего органа с учетом свойства влажности почвы, процесс регулировки выполняется вручную и требует значительных затрат времени.

Известна почвообрабатывающая фреза с изменяемым углом атаки рабочих органов (RU 2 336 680 МПК А01В 33/00, А01В 33/10), содержащая вал, несущий диск, ножи, при этом она снабжена подвижными дисками, соединенными между собой тягами, а каждая тяга имеет фигурную пластину, в отверстии которой размещен с возможностью движения копирующий хвостовик, жестко соединенный с шайбой, смонтированной на жестко закрепленном на валу подшипнике.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, невозможность регулирования угла наклона и глубины хода рабочего органа с учетом свойства влажности почвы, процесс регулировки выполняется вручную и требует значительных затрат времени.

Целью изобретения является повышение качества обработки почвы и посева зерновых культур для различных почвенно-климатических условий с учетом свойства влажности почвы.

Техническим результатом является обеспечение требуемой ширины и глубины посевной бороздки, сокращение энергетических затрат при работе, дистанционное управление настройкой и регулированием адаптивного дискового сошника, сокращение времени настройки и регулирования адаптивного дискового сошника.

Технический результат достигается за счет того, что адаптивный дисковый сошник, состоящий из сферического диска, закрепленного на ступице с подшипниковым узлом, смонтированый на одном конце оси и упирающийся в ее буртик, а на противоположном конце оси выполнено сквозное горизонтальное отверстие для фиксации упора фиксатором, на шейке оси установлен шар, имеющий сквозное цилиндрическое отверстие и внешнюю сферическую поверхность, которой он установлен во втулке, которая установлена в сквозном отверстии головки, жестко закрепленной к нижнему краю стойки, выполненной в виде трубы круглого сечения, перпендикулярно оси шар, втулка и головка имеют по два диаметрально противоположных соосных отверстия для установки в них двух цилиндрических стопоров, при этом втулка и головка имеют сквозные отверстия, а шар имеет несквозные отверстия, выполненные на глубину 3/4 толщины стенки шара каждое, данные отверстия со стопорами закрыты заглушками, к стойке жестко закреплена проушина, между проушинами стойки и упора шарнирно крепится нижний гидроцилиндр (ГЦ2), верхний конец стойки имеет шлицы для соединения с поводком, другой конец которого шарнирно крепится к планке, верхний гидроцилиндр (ГЦ1) шарнирно установлен между планкой и проушиной, жестко закрепленной на сошниковом брусе, к которому в месте крепления проушины верхнего гидроцилиндра (ГЦ1) крепится упругий кронштейн с датчиком влажности почвы, блок управления электрически связан с датчиком влажности почвы и с первым электрогидравлическим золотником регулировки угла атаки α сферического диска, со вторым электрогидравлическим золотником регулировки угла наклона β сферического диска и с третьим электрогидравлическим золотником регулировки глубины хода h сферического диска, первый электрогидравлический золотник гидравлически связан с верхним гидроцилиндром ГЦ1, второй электрогидравлический золотник гидравлически связан с нижним гидроцилиндром ГЦ2, третий электрогидравлический золотник гидравлически связан с гидроцилиндром ГЦ3 регулировки глубины хода сферического диска.

На чертежах изображен адаптивный дисковый сошник: фиг. 1 - вид сзади, фиг. 2 - вид сверху, фиг. 3 - сечение головки и стойки, фиг. 4 - структурная схема.

Адаптивный дисковый сошник состоит из сферического диска 1, закрепленного на ступице 2 с подшипниковым узлом 3, который монтируется на одном конце оси 4 и упирающийся в ее буртик, на противоположном конце оси 4 выполнено сквозное горизонтальное отверстие для фиксации упора 5 фиксатором 6. На шейке оси 4 установлен шар 7, имеющий сквозное цилиндрическое отверстие и внешнюю сферическую поверхность, которой он установлен во втулке 8, которая установлена в сквозном отверстии головки 9, жестко закрепленной к нижнему краю стойки 10, выполненной в виде трубы круглого сечения. Перпендикулярно оси 4 шар 7, втулка 8 и головка 9 имеют по два диаметрально противоположных соосных отверстия для установки в них двух цилиндрических стопоров 11, причем втулка 8 и головка 9 имеют сквозные отверстия, а шар 7 имеет несквозные отверстия, выполненные на глубину 3/4 толщины стенки шара каждое. Отверстия со стопорами 11 закрыты заглушками 12.

К стойке 10 жестко закреплена проушина, между проушинами стойки 10 и упора 5 шарнирно крепится нижний гидроцилиндр 13 (ГЦ2).

Верхний конец стойки 10 имеет шлицы для соединения с поводком 14, другой конец которого шарнирно крепится к планке 15. Верхний гидроцилиндр 16 (ГЦ1) шарнирно установлен между планкой 15 и проушиной 17, жестко закрепленной на сошниковом брусе 18.

К сошниковому брусу 18 в месте крепления проушины 17 верхнего гидроцилиндра 16 (ГЦ1) крепится упругий кронштейн 19 с датчиком 20 (Д) влажности почвы.

Семятукопровод 21 установлен в полости стойки 10, в нижней ее части через наклонное отверстие выведен наружу и подведен к месту установки за сферическим диском 1.

Адаптивный дисковый сошник снабжен блоком управления 22 (БУ), электрически связанным с датчиком 20 влажности почвы и с первым электрогидравлическим золотником 23 регулировки угла атаки α сферического диска 1, со вторым электрогидравлическим золотником 24 регулировки угла наклона β сферического диска 1 и с третьим электрогидравлическим золотником 25 регулировки глубины хода h сферического диска 1. Первый электрогидравлический золотник 23 гидравлически связан с верхним гидроцилиндром 16 (ГЦ1), второй электрогидравлический золотник 24 гидравлически связан с нижним гидроцилиндром 13 (ГЦ2), третий электрогидравлический золотник 25 гидравлически связан с гидроцилиндром 26 (ГЦ3) регулировки глубины хода сферического диска 1 (ГЦ3 на чертеже не показан). Ко всем трем электрогидравлическим золотникам 23…25 подведена напорная и сливная гидравлические магистрали (на чертежах не показаны).

Адаптивный дисковый сошник работает следующим образом.

По сигналу с датчика 20 влажности почвы в блоке управления 22 формируются управляющие сигналы и подаются по линии связи на первый электрогидравлический золотник 23, управляющий верхним гидроцилиндром 16 (ГЦ1) привода механизма установки угла атаки α, также управляющие сигналы с блока управления 22 подаются по линии связи на второй электрогидравлический золотник 24, управляющий нижним гидроцилиндром 13 (ГЦ2) привода механизма установки угла наклона β, а также управляющие сигналы с блока управления 22 подаются по линии связи на третий электрогидравлический золотник 25, управляющий гидроцилиндром ГЦ3 привода механизма установки глубины хода h.

Для увеличения угла атаки α сферического диска 1 гидравлическая жидкость подается от первого электрогидравлического золотника 23 в штоковую полость верхнего гидроцилиндра 16 и сливается из его поршневой полости. Для уменьшения угла атаки α сферического диска 1 гидравлическая жидкость подается в поршневую полость верхнего гидроцилиндра 16 и сливается из его штоковой полости.

Для увеличения угла наклона β сферического диска 1 в вертикальной плоскости гидравлическая жидкость подается от второго электрогидравлического золотника 24 в поршневую полость нижнего гидроцилиндра 13 и сливается из его штоковой полости. Конец оси 4 с упором 5 перемещаются вниз, а другой конец оси 4 со сферическим диском 1 перемещаются вверх, увеличивая угол наклона β сферического диска 1 в вертикальной плоскости. Для уменьшения угла наклона β сферического диска 1 гидравлическая жидкость подается в штоковую полость нижнего гидроцилиндра 13 и сливается из его поршневой полости.

Стопоры 11 обеспечивают фиксацию шара 7 в процессе работы от произвольного изменения заданного угла атаки α сферического диска 1.

Упругий кронштейн 19 с датчиком 20 влажности почвы в случае наличия препятствия на поле (например, камня или твердого комка почвы) может отклониться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, тем самым предохраняя датчик 20 от повреждения.

Сферический диск 1 с установленными углом атаки α и углом наклона β в вертикальной плоскости, свободно вращаясь с подшипниковом узлом 3 относительно оси 4, образует на поле семенную бороздку требуемой глубины и ширины. Семена под действием силы тяжести перемещаются по семятукопроводу 21 и вносятся на дно сформированной семенной бороздки.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к рабочим органам сельскохозяйственных машин для почвообработки и посева зерновых культур. Адаптивный дисковый сошник включает сферический диск, закрепленный на ступице с подшипниковым узлом и осью, и соединенный со стойкой, которая крепится к сошниковому брусу, механизмы регулирования угла атаки и угла наклона сферического диска, гидроцилиндр регулирования глубины хода сферического диска. Механизм регулирования угла наклона сферического диска в вертикальной плоскости включает закрепленную на стойке головку с установленной в ней втулкой с шаром, имеющим сквозное цилиндрическое отверстие для установки оси, на которой имеется буртик, и при помощи фиксатора закреплен упор с проушиной. Головка стойки установлена между буртиком и упором с проушиной, а между проушинами упора и стойки установлен нижний гидроцилилиндр. Механизм регулирования угла атаки сферического диска включает поводок, планку и верхний гидроцилиндр, шток которого шарнирно соединен с планкой, расположенной параллельно сошниковому брусу, с которой также шарнирно соединен один конец поводка. Другой конец поводка имеет шлицевое соединение со стойкой. Гидроцилиндры механизмов регулирования угла наклона и угла атаки сферического диска, а также гидроцилиндр регулирования глубины хода сферического диска связаны через электрогидравлические золотники с блоком управления, который связан с датчиком влажности почвы. Изобретение позволит повысить качество обработки почвы и посева семян зерновых культур посредством улучшения процесса формирования посевной бороздки, повысить урожайность и снизить тяговое сопротивление при работе адаптивного сошника, одновременно выполнять операции по почвообработке и посеву с сокращением затрат времени на процесс настройки и регулировки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Адаптивный дисковый сошник, включающий сферический диск, закрепленный на ступице с подшипниковым узлом и осью и соединенный со стойкой, которая крепится к сошниковому брусу, механизмы регулирования угла атаки и угла наклона сферического диска, гидроцилиндр регулирования глубины хода сферического диска, отличающийся тем, что механизм регулирования угла наклона сферического диска в вертикальной плоскости включает закрепленную на стойке головку с установленной в ней втулкой с шаром, имеющим сквозное цилиндрическое отверстие для установки оси, на которой имеется буртик, и при помощи фиксатора закреплен упор с проушиной, при этом головка стойки установлена между буртиком и упором с проушиной, а между проушинами упора и стойки установлен нижний гидроцилиндр, при этом механизм регулирования угла атаки сферического диска включает поводок, планку и верхний гидроцилиндр, шток которого шарнирно соединен с планкой, расположенной параллельно сошниковому брусу, с которой также шарнирно соединен один конец поводка, другой конец которого имеет шлицевое соединение со стойкой, при этом гидроцилиндры механизмов регулирования угла наклона и угла атаки сферического диска, а также гидроцилиндр регулирования глубины хода сферического диска связаны через электрогидравлические золотники с блоком управления, который связан с датчиком влажности почвы.

2. Адаптивный дисковый сошник по п.1, отличающийся тем, что перпендикулярно оси сквозного отверстия шар, втулка и головка имеют по два диаметрально противоположных отверстия для установки в них цилиндрических стопоров, причем головка и втулка имеют сквозные отверстия, а шар имеет несквозные отверстия, выполненные на глубину 3/4 толщины стенки шара каждое, обеспечивающие фиксацию шара в процессе работы от произвольного изменения угла атаки сферического диска.

3. Адаптивный дисковый сошник по п.1 или 2, отличающийся тем, что датчик влажности почвы установлен на упругом кронштейне, закрепленном на сошниковом брусе в месте расположения проушины верхнего гидроцилиндра.