Устройство для подбора стеблей сельскохозяйственных культур Советский патент 1987 года по МПК A01D45/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть, использовано в подборщиках стеблей сельскохозяйственных культур, преимущественно

льна.

Цель изобретения -- повыщение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции.

На фиг. 1 изображено устройство для подбора стеблей сельскохозяйственных культур, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на 4зиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5-7 - моменты отрыва и подъема стеблей в процессе работы устройства.

Устройство, для подбора стеблей сельскохозяйственных культур содержит барабан с дисками 1 и пальцами 2, расположенными в плоскостях, перпендикулярных оси 3 вращения барабана, отводящий транспортер, образованный бесконечными контактирующими рабочими поверхностями ремней 4,и 5, огибающих ведущие 6 и ведомые 7 шкивы,, поджимное устройство 8 и вязальный аппарат 9 со сбрасывающими руками 10.

Все узлы устройства для подбора стеблей сельскохозяйственных культур смонтированы на раме 11, навещиваемой на трактор (не показан) через тяги 12 и 13. На раме 11 вместо вязального аппарата 9 может быть установлен другой рабочий орган, например расстилочный щит, оборачивающее устройство и т. д.

Для копирования неровностей поля и установки подбирающего барабана на заданную высоту от поверхности поля имеется копирующее колесо 14, связанное вертикальным шарниром с рамой 11.

Профиль рабочей поверхности направляющего кожуха выполнен по форме кривой, состоящей из двух участков, сопрягающихся на горизонтальной оси, причем нижний участок 15 кривой выполнен по эвольвенте круга, эволютой которой является окружность 16 с центром, совпадающим с осью 3 вращения барабана, а верхний участок 17 - по вытянутой эвольвенте со степенью вытянутости, определяемой углом между рабочими поверхностями пальца и кожуха, больщим 90°, что соответствует приведенному углу трения, значение которого определяется соотнощением . tg( +2piSin2if+ii ) , где - приведенный угол трения;

|а - коэффициент трения материала о поверхности кожуха и пальца;

ср - угол поворота пальца, отсчитываемый от горизонтальной оси, проходящей через ось вращения барабана

Выполнение профиля рабочей поверхности направляющего кожуха на нижнем участке 15 по эвольвенте круга, а на верхнем участке 17 по вытянутой эвольвенте обеспечивает расположение пальцев 2 по нормали к рабочей поверхности направляюще0

го кожуха, что вполне достаточно для нормального подбора и транспортирования стеблей до отводящего транспортера. В конце верхнего участка 17 кривой, длина которого ограничивается углом поворота пальцев 2 от горизонтальной оси , установлен с перекрытием зоны действия пальцев 2 отводящий транспортер для принудительного съема стеблей с пальцев 2 и их дальнейшего транспортирования.

Каждый палец 2 выполнен пружинным и

установлен на диске 1 барабана щарнир- но на консольной оси 18, жестко закрепленной к диску 1 и зафиксирован от смещения в осевом направлении через шайбу 19 гайкой 20, застопорен ной шплинтом 21.

Пружина 22 пальца 2 является одновременно и предохранительным элементом.

Осевые линии пальцев 2 расположены касательно к эволюте (окружности вращения барабана). Для фиксации пружинных пальцев 2 в таком положении и обеспечения упора противоположному концу пальца 2 на диске I жестко закреплены упоры 23 и 24.

Устройство для подбора стеблей сельскохозяйственных культур работает следую5 щим образом.

При движении агрегата по полю в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой, пальцы 2 поднимают ленту стеблей и перемещают ее по нижнему 15 и верхнему 17 участкам рабочей поверхности направляю0 щего кожуха к поджимному устройству 8 и отводящему транспортеру.

Так как пальцы 2 на участках 15 и 17 располагаются по нормали к рабочей поверхности направляющего кожуха, то это обеспечивает устойчивый процесс транспорти5 рования стеблей пальцами 2 на этих участках кожуха без их затаскивания в пространство между пальцами 2 и кожухом.

В конце верхнего участка 17 направляющего кожуха в перекрываемой отводящим транспортером зоне действия пальцев 2 ремнями 4 и 5 стебли принудительно снимаются с пальцев 2 и транспортируются в вязальный аппарат 9, где стебли связываются в паковку. Сбрасывающими руками 10 связанная паковка выталкивается из

5 вязального аппарата 9 на поле.

При встрече с препятствием (неровностью поля, камнем и др.) пружина 22 пружинного пальца 2 закручивается и палец 2 отклоняется назад. После преодоления 0 препятствия пружина 22 возвращает палец 2 в рабочее положение.

Так как каждый палец 2 установлен на отдельной оси 18, то во время отклонения препятствием одного пальца стебли поднимает другой работающий с ним в паре 5 палец 2, что предотвращает пропуск стеблей.

Процесс перемещения стеблей пальцами по направляющему кожуху проходит следующим образом, если устройство для подбора стеблей работает на оптимальном скоростном режиме, вследствие чего не создается подпора стеблей в момент захвата их пальцами.

Основными силовыми факторами, определяющими сопротивление перемещению стеблей по поверхности направляющего кожуха и по поверхности подбирающих пальцев, являются силы трения и силы тяжести (веса) стеблей. Противодействуют силам трения реактивные силы со стороны рабочей поверхности направляющего кожуха. Нормальную работу устройства для подбора стеблей сельскохозяйственных культур определяет противозначность реактивной силы, равнодействующей силам сопротивления. ЕсЛи сила тяжести стеблей Q действует постоянно и в одном направлении, то силы трения меняют свою величину и направление в зависимости от положения подбирающих пальцев.

Для различных положений: отрыв стеблей от грунта (фиг. 5), подъем с одновременным перемещением в сторону направляющего кожуха (фиг. 6), характерно, что для противодействия силе трения F существует реактивная сила R со стороны рабочей поверхности направляющего кожуха и ей однозначная составляющая силы тяжести Q2, действующая по линии подбирающего пальца. Такое соотнощение сил существует до момента, когда палец занимает горизонтальное положение и нормальная реакция со стороны пальца равна силе тяжести подобранной им массы стеблей. На этом угле поворота пальца нормальную работу устройства обеспечивает расположение пальца поднормали к поверхности кожуха. Это условие выполнимо (фиг. 6), если рабочая поверхность направляющего кожуха выполнена по эвольвенте круга, а палец направлен по касательной к эволюте.

От положения пальца, начиная с горизонтальной оси XX, соотношение сил меняется. Составляющая Q2 силы тяжести стеблей Q, действующая по линии пальца, меняет свое направление на противоположное и возрастает пропорционально углу поворота пальца ()t (фиг. 7).

Если считать, что коэффициент трения i стеблей по поверхностям трения пальца и кожуха одинаков, (палец и кожух изготовлены из одного материала), то равнодействующая сил трения R определяется в соответствии с общими требованиями на положение пальца и кожуха в виде

(2f:)+(2f2); (1)

Представляя транспортируемую массу как дискретную (распределенную) систему, силы трения соответственно равны

Sf i |AS/Vi nQ(coscp+ ism9), (2)

2F2 M 2A/2 AQ(sm9+jiCOS9). (3)

Подставляя выражения (2) и (3) в уравнение (1), получают выражение равнодействующей сил трения в виде:

/ - Q|iVl+ sm29+ i , (4)

гдеф-угол поворота пальца, отсчитываемый от горизонтальной оси л л . Следовательно, значение равнодействующей R сил трения меняется в зависимости от угла поворота .пальца ф, а ее на- правление относительно линии действия силы тяжести Qa определяется углом W, значение которого равно

агс g(|.Vl+2м-s/п2ф-f ц.-). (5)

Из выражения (5) следует, что предельно допустимое значение для реактивной силы / -значение угла tg .(l-f |.i). что имеет место при угле .

В этой связи на интервале угла псаю- рота пальца ф 0-45° кверху от горизонтальной оси XX необходимо вытянуть эволь- венту в эпитрохоиду. Выполнение на этбм участке формы рабочей поверхности направляющего кожуха по вытянутой эвольвенте (эпитрохоиде) обеспечивает расположение пальца по нормали к рабочей поверхности направляющего кожуха.

Учитывая сложность формы направляющего кожуха при угле поворота пальца Ф 45° от горизонтальной оси хх, целесообразно с этого положения пальца,

т. е. при угле поворота , устанавливать устройство для принудительного съема стеблей с пальцев и транспортирования этих стеблей к последующим рабочим органам, например, в виде отводящего транспортера с бесконечными контактирующими

рабочими поверхностями ремней, как это сделано в предлагаемом устройстве.

Формула изобретения

1. .Устройство для подбора стеблей сельскохозяйственных культур, содержащее барабан с пальцами, расположенными в плоскостях, перпендикулярных оси вращения барабана, направляющий кожух, отводящий

транспортер и поджимное устройство, отличающееся тем, что, с целью повыщения эксплуатационной надежности и упрощения конструкции, профиль рабочей поверхности кожуха выполнен по форме кривой, состоящей из двух участков, сопрягающихся на

горизонтальной оси, проходящей через ось вращения барабана, причем нижний участок кривой выполнен по эвольвенте круга, эволютой которой является окружность с центром, совпадающим с осью вращения барабана, касательно к которой расположены пальцы, а верхний - по вытянутой эвольвенте со степенью вытянутости, определяемой углом между рабочими поверхностями пальца и кожуха, больщим 90°, при этом

в конце верхнего участка при угле поворота пальца от горизонтальной оси на угол до 45° установлен с перекрытием зоны действия пальцев транспортер.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем что каждый палец установлен на диске барабана {оарнирно и снабжен упругим предохранительным элементом.

А-А

Изобретение относится к отрасли сельскохозяйственного магииностроения. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции. При движении устройства по полю пальцы 2 поднимают ленту стеблей и перемещают ее по нижнему 15 и верхнему 17 участкам рабочей поверхности направляющего кожуха (НК) к поджимному устройству 8 и отводящему транспортеру. Рабочий профиль НК на нижнем участке 15 выполнен по эвольвенте круга, а на верхнем участке 17 -- по вытянутой эвольвенте. Так как пальцы 2 на участках 15 и 17 располагаются по нормали к рабочей поверхности НК, то это обеспечивает устойчивый процесс транспортирования стеблей пальца.ми на этих участках НК без их заталкивания в пространство между пальцами и НК. В конце верхнего участка 17 НК в перекрываемой отводящим транспортером зоне действия пальцев 2 ремнями 4 и 5 стебли принудительно сни- маютс-я и транспортируются в вязальный аппарат. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. S (Л /// /7/ /// / //X /У/ 7// /// оо оо N /X/ /X/ Фиг.1

2J

2

Vuz.

Л ;,../.--iuV v

///////// /// /// ///////// /// ///

аг.5

/// /// /// /// /// /// /// ///

/7/ ///7///W///7///// /// ///

VliZ.6

9и.г.1