Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МНОГОСЕКЦИОННАЯ РАМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОРУДИЯ
МНОГОСЕКЦИОННАЯ РАМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОРУДИЯ

МНОГОСЕКЦИОННАЯ РАМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОРУДИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Рама содержит шарнирно сопряженные центральную и боковые секции (1,2,12), связанные с центральной двухзвенником с гидроцилиндром 8, присоединенным к одному из звеньев. По крайней мере одно из звеньев снабжено упором 4, ограничивающим поворот звеньев в заданном положении боковой секции (2,12) рамы. Вершина тупого угла γ, образованного звеньями двухзвенника, направлена вниз при рабочем положении секции (1,2,12) рамы с горизонтальным расположением осей ее шарниров. Минимальному значению угла γ соответствует расположение центральной и боковой секции (1,2,12) рамы в одной плоскости или в параллельных плоскостях. Максимальному значению γ = π радиан этого угла соответствует наибольшее отклонение вниз боковой секции (2,12) рамы. Применение рамы обеспечит устойчивую работу, предотвратит выглубление боковых секций многосекционного сельхозорудия и сохранит способность копировать всеми секциями неровности рельефа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134942
Класс(ы) патента: A01B73/04
Номер заявки: 98113457/13
Дата подачи заявки: 03.07.1998
Дата публикации: 27.08.1999
Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства
Автор(ы): Жук А.Ф.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства
Описание изобретения: Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к многосекционным, преимущественно почвообрабатывающим орудиям.
Известна многосекционная шарнирная рама, секции которой дополнительно соединены звеньями, присоединенными к корпусу гидроцилиндра, а его шток установлен на оси шарнира, связывающего секции рамы (пат. США 4243105, кл. 172-311, 1981) - аналог. Недостатком такой рамы является то, что она, например, при обработке плотной почвы не может обеспечить равномерное с центральной заглубление склонных к выглублению рабочих органов боковых секций. Рассматриваемый механизм может лишь ограничивать заглубление боковых секций и осуществлять их подъем, складывание.
Наиболее близким по технической сущности к нашему изобретению является многосекционная рама почвообрабатывающего орудия - прототип. (SU 1356977, кл. A 01 B 59/04, 1987).
Рама орудия выполнена в виде шарнирно сопряженных центральной и параллелограммных боковых секций, поворотных в горизонтальной плоскости. Секции рамы дополнительно соединены двухзвенником, к общему шарниру которого присоединен шток гидроцилиндра.
В этом орудии задача предотвращения выглубления боковых секций решена за счет того, что они могут перемещаться только в горизонтальной плоскости. При этом боковые секции лишены возможности копировать поверхность поля и могут складываться с целью уменьшения транспортного габарита. Для широкозахватного (более 5 м) многосекционного орудия такое решение неприемлемо из-за плохого копирования поверхности поля и ограниченности до 4 м допустимого транспортного габарита.
Размещение гидроцилиндра между секциями рамы недопустимо, если одна из секций для уменьшения транспортного габарита, поднимаясь вверх, поворачивается на угол более 90o. Недостатком рассматриваемого механизма складывания является то, что рычаги (упоры) соседних секций в рабочем положении расположены на прямой, проходящей через оси шарниров этих рычагов. Этим предопределено малое плечо от точки контакта рычагов до оси общего шарнира звеньев двухзвенника. При работе агрегата в механизме складывания возникают огромные усилия и отмечается интенсивный износ шарнирных соединений.
Задача изобретения заключается в устранении недостатков известных многосекционных рам, боковые секции которых склонны к самопроизвольному выглублению при горизонтальных осях шарниров, соединяющих секции рамы, либо боковые секции лишены возможности копировать неровности рельефа и рационально складываться - при вертикальных осях шарниров.
Ожидаемый технический результат изобретения - обеспечение устойчивой работы, предотвращение выглубления боковых секций многосекционного сельхозорудия, воспринимающего направленную вверх реакцию плотной почвы и сохраняющего способность копировать всеми секциями неровности рельефа.
Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что в многосекционной раме, содержащей шарнирно сопряженные центральную и боковые секции, каждая из которых дополнительно связана с центральной секцией посредством двухзвенника, к одному из звеньев которого присоединен гидроцилиндр и хотя бы одно из звеньев снабжено упором, ограничивающим поворот звеньев при заданном положении боковой секции рамы, при рабочем положении секций рамы с горизонтальным расположением осей ее шарниров вершина тупого угла γ, образованного звеньями двухзвенника, направлена вниз, при этом минимальному значению угла γ соответствует расположение центральной и боковой секции рамы в одной плоскости или в параллельных плоскостях, а максимальному значению этого узла γmax = π радиан соответствует наибольшее отклонение вниз боковой секции рамы. Кроме того, расстояние между осями шарниров звена, сопряженного с боковой секцией рамы, больше чем у звена, сопряженного с ее центральной секцией, и упор двухзвенника выполнен регулируемым по длине.
Сравнение заявляемого изобретения с прототипом показало: новым является то, что вершина тупого угла γ, образованного звеньями двухзвенника при рабочем положении секций рамы с горизонтальным расположением осей ее шарниров, направлена вниз, минимальному значению угла γ соответствует расположение центральной и боковой секций рамы в одном плоскости или в параллельных плоскостях, а максимальному значению угла γmax = π радиан соответствует наибольшее отклонение вниз боковой секции рамы. Кроме того, расстояние между осями шарниров звена, сопряженного с боковой секцией рамы, больше, чем у звена, сопряженного с ее центральной секцией, и упор одного из звеньев выполнен регулируемым по высоте.
Таким образом, заявляемая многосекционная рама сельскохозяйственного орудия отвечает требованиям изобретения "новизна".
Сравнение заявляемого изобретения не только с прототипом, но и другими известными техническими решениями в данной области свидетельствует о том, что оно соответствует критерию "изобретательский уровень", так как впервые решена задача предотвращения (под воздействием силы снизу) подъема вверх боковых секций рамы с горизонтальной осью шарниров при сохранении у них способности во время работы перемещаться в поперечно-вертикальной плоскости и копировать, например, колесом неровности рельефа. При этом гидроцилиндр не нагружен и используется только для перевода боковых секций вверх в транспортное положение с наклоном секций к оси орудия.
Изобретение подтверждается чертежами, где на фиг. 1 показана рама, вид сзади (слева в рабочем, справа в транспортном положении боковой секции), на фиг. 2 - механизм складывания секций рамы, на фиг. 3 - кинематическая схема механизма складывания (сплошной и штрихпунктирной линией показаны механизм и боковая секция в крайних рабочих положениях, штриховой - в транспортном положении).
Многосекционная рама сельскохозяйственного орудия включает шарнирно сопряженные центральную 1 и боковые секции 2 и 12, дополнительно связанные механизмом складывания в виде двухзвенника, содержащего тягу 3 с упором 4 и его регулировочным болтом 5 и двуплечий рычаг 6, к которому присоединен шток 8 гидроцилиндра 8, закрепленного на стойке 9 центральной секции рамы. На ней может быть установлен дополнительный упор 7 с регулировочным болтом. Его назначение - обеспечение возможности размещения секций рамы в одной плоскости при износе шарнирных соединений.
Центральная секция 1 рамы содержат навесное (или прицепное) устройство 10 и стойки 11 для опоры и фиксации боковых секций 2 и 12 при их транспортном положении. На секциях рамы также имеются кронштейны и стойки 13 для установки орудия на площадке, в поле при техобслуживании или хранении.
Звено AB двухзвенника ABC механизма складывания длиннее, чем его звено BC, сопряженное с центральной 1 секцией. Это необходимо для наклона боковых секций 2 и 12 к оси орудия при их транспортном (поднятом) положении. Рама 7 и двухзвенник ABC имеют горизонтальные шарниры. Вершина тупого угла γ, образованного звеньями AB и BC двухзвенника, при рабочем положении секции рамы направлена вниз. Максимальное значение угол γmax = π радиан принимает при наиболее отклоненном вниз положении боковой секции (штрихпунктирная линия на фиг. 3). При размещении боковой и центральной секции рамы в одной или параллельных плоскостях тупой угол γ имеет минимальное значение (γmin).
Боковые секции 2 и 12 могут быть шарнирно сопряжены с дополнительными секциями пятисекционной рамы. При этом для предотвращения выглубления крайних секций при сохранении ими способности копировать рельеф дополнительные и боковые секции должны быть связаны аналогичными двухзвенниками ABC с регулируемым упором и гидроцилиндром, присоединенным к двуплечему рычагу.
Суммарная длина звеньев двухзвенника (AB + BC) должна быть больше расстояния между шарнирами A и C при размещении секций рамы в одной или параллельных плоскостях.
Работа осуществляется следующим образом.
Перед началом работы орудия из стоек 11 рамы извлекают пальцы, фиксирующие боковые секции в поднятом положении. Затем раму с помощью, например, навески трактора поднимают над опорной поверхностью (почвой). Боковые секции 2 и 12 с помощью гидроцилиндров поворачивают в максимально опущенное положение. При этом шарнир соединения штока 8 с рычагом 6 перемещается из точки Д' в точку Д, шарниры A' и B' - соответственно в A'' и B. Предложенное соотношение длин звеньев AB и BC (AB > BC) является необходимым условием того, чтобы в наклоненном положении секции 2 сила от выдвигающегося штока 8, действующая вдоль звена A'B', проходила над шарниром E и обеспечивала требуемый поворот секции 2 (раскладывание рамы). В ином случае, если бы направление A'B' проходило между шарнирами E и C, при выдвижении штока из точки Д' в Д, боковая секция 2 еще больше наклонялась бы к оси орудия (направо на фиг. 3). Угол между звеньями двухзвенника уменьшается от γʹ до максимального рабочего значения γmax = π радиан. Возможность дальнейшего опускания боковой секции исключена из-за различия радиусов AE и AB и конструктивного ограничения поворота звеньев двухзвенника. Шток 8 гидроцилиндра максимальго выдвинут и принудительно удерживается в таком положении. Болт 5 упора 4 не касается рычага 6. Затем всю раму опускают до соприкосновения боковых секций 2 и 12 с почвой, а гидроцилиндры устанавливают в "плавающее" положение. Под воздействием сил (реакций) P обе боковые секции поворачиваются, принимая положение, близкое к параллельному с центральной секцией. Поворот вверх звена BC исключен из-за воздействия штока 8 и собственной силы тяжести этого звена. Звенья двухзвенника ABC поворачиваются так, что угол γ между ними уменьшается и занимает положение вершиной вниз. Болт 5 приближается к рычагу 6 и затем упирается в него при размещении рам боковых и центральной секции в одной плоскости или параллельных плоскостях. При работе гидроцилиндры остаются в "плавающем" положении, но секции 2 и 12 под воздействием сил P не могут подняться выше горизонтального положения. Этому помешают упор 4, регулируемый по высоте болтом 5. В то же время при попадании опорного элемента (не показан) боковой секции в понижение рельефа эта секция опустится, и угол γ может увеличиться до π радиан, не более.
При переводе рамы в транспортное положение ее необходимо приподнять над опорной поверхностью, при этом боковые секции 2 и 12 опустятся. Затем штоком 8 нужно повернуть звено BCД в положение B'CД'. Элементы двухзвенника и боковой секции займут положение, показанное на фиг. 3 штриховыми линиями или на фиг. 1 - справа.
Предложенная рама многосекционного орудия воплощена в опытных образцах почвообрабатывающих агрегатов АПК-6 и АПУ-6,5, разработанных ВНИИ механизации сельского хозяйства (ВИМ) совместно с агропромфирмой "Агромеханика".
Наблюдения за работой упомянутых агрегатов свидетельствуют, что их боковые секции при обработке плотной почвы не выглубляются и способны копировать неровности рельефа поля. При разъединении звеньев двухзвенника наружные части боковых секций выглубляются, и качество обработки плотной почвы резко ухудшается.
Формула изобретения: 1. Многосекционная рама сельскохозяйственного орудия, содержащая шарнирно сопряженные центральную и боковые секции, дополнительно связанные с центральной посредством двухзвенника с гидроцилиндром, присоединенным к одному из звеньев, и хотя бы одно из звеньев снабжено упором, ограничивающим поворот звеньев в заданном положении боковой секции рамы, отличающаяся тем, что вершина тупого угла γ, образованного звеньями двухзвенника, направлена вниз при рабочем положении секции рамы с горизонтальным расположением осей ее шарниров, при этом минимальному значению угла γ соответствует расположение центральной и боковой секции рамы в одной плоскости или в параллельных плоскостях, а максимальному значению γ = π радиан этого угла соответствует наибольшее отклонение вниз боковой секции рамы.
2. Многосекционная рама сельскохозяйственного орудия по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между осями шарниров звена, сопряженного с боковой секцией рамы, больше чем у звена, сопряженного с ее центральной секцией.
3. Многосекционная рама по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что упор одного из звеньев двухзвенника выполнен регулируемым по высоте.