Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЕВИЩ КОРНЕОТПРЫСКОВЫХ СОРНЯКОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КОРНЕЙ И КОРНЕВИЩ СОЛОДКИ, И МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ - Патент РФ 2160524
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЕВИЩ КОРНЕОТПРЫСКОВЫХ СОРНЯКОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КОРНЕЙ И КОРНЕВИЩ СОЛОДКИ, И МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЕВИЩ КОРНЕОТПРЫСКОВЫХ СОРНЯКОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КОРНЕЙ И КОРНЕВИЩ СОЛОДКИ, И МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОРНЕВИЩ КОРНЕОТПРЫСКОВЫХ СОРНЯКОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО КОРНЕЙ И КОРНЕВИЩ СОЛОДКИ, И МАШИНА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ включает предварительную вспашку корневищного слоя и сепарацию почвы с извлечением корневищ. Предварительную вспашку корневищного слоя производят глубоким без оборота и деформации подрезанием пласта предпочтительно плоскорежущим U-образным рабочим органом. Сепарацию почвы с выделением корневищ и корней осуществляют при втором проходе по колее предыдущего путем подъема подрезанного пласта П-образным рабочим органом с наклонными подъемниками и периодическими ударами поднятого пласта снизу вверх клыками вращающегося ротора с последующей укладкой корней и корневищ солодки на поверхность обработанной полосы, а почвенных агрегатов - в исходное положение. Машина содержит раму, лемех, сепаратор и ротор. Лемех выполнен U-образным, а сепаратор - П-образным с наклонными подъемниками и расположен за лемехом, а снабженный приводом ротор имеет клыки с окантовкой. Снижается энергоемкость процесса, повышается производительность машины и качество сырья. 2 с. и 72 з.п.ф-лы, 74 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: 2160524
Класс(ы) патента: A01D91/02, A01D31/00
Номер заявки: 99113191/13
Дата подачи заявки: 25.06.1999
Дата публикации: 20.12.2000
Заявитель(и): Галда Александр Васильевич; Салдаев Александр Макарович
Автор(ы): Галда А.В.; Салдаев А.М.
Патентообладатель(и): Галда Александр Васильевич; Салдаев Александр Макарович
Описание изобретения: Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам извлечения корней и корневищ солодки в качестве технического сырья для химической, табачной, пищевой, консервной и фармацевтической промышленности и для ряда специальных отраслей, а также к способам повышения продуктивности естественных лакричных зарослей и очистки заброшенных сельскохозяйственных угодий и выведенных из севооборотов полей, заросших корневищами многолетними сорняками, в т.ч. и солодкой.
Известен способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы, содержащий обрезку верхней части корней, подкапывание и извлечение кондиционной их фракции из земли, в котором, с целью предотвращения ветровой эрозии и иссушения почвы, обрезку верхней части корней осуществляют путем снятия поверхностного слоя земли, который перемещают без оборачивания на убранную часть поля (SU, авторское свидетельство, N 904563. МПК3 A 01 D 91.02. Способ уборки корней растений // Ю.С.Бондаренко и И.П.Мычко, Заявлено 20.08.1980. Опубликовано 15.02.1982).
Описанный способ уборки корней солодки (лакрицы) предусматривает выполнение работ по извлечению корневой массы в два этапа. Первая фаза предусматривает подрезание и смещение верхнего почвенного слоя с некондиционной фракцией в боковом направлении. Вторая, завершающая фаза направлена на подкапывание корнесодержащего слоя, отделение почвы и грунта с корней и корневищ лакрицы и их извлечение на дневную поверхность, а также укладку рыхлого слоя в исходное положение. Однако такой способ не является эффективным. При ширине захвата машины 1,1 м верхний слой корней вместе с карабашем следует сместить на это расстояние в бок, что является проблематичным из-за отсутствия технических средств. Сепарирующий рабочий орган не отделяет почву с корней. Особенно низкая эффективность сепарирующего органа при добыче корней проявляется в засушливые периоды календарного года. Для Нижнего Поволжья это время продолжается с июня по ноябрь месяцы каждого сезона уборки.
Известен также способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы, включающей скашивание надземной части растений, срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем, перемещение его на убранный участок поля, подкапывание и извлечение корней из почвы, в котором, с целью повышения полноты уборки корней и улучшения воспроизводимости лакрицы, перед перемещением поверхностного слоя почвы, на убранном участке поля открывают борозду с образованием почвенного валка, затем в борозду укладывают поверхностный слой почвы, уплотняют его и укрывают слоем почвы, разрушая почвенный валок; с целью лучшего уплотнения, поверхностный слой почвы перед перемещением разрезают на части (SU, авторское свидетельство, N 1184470. МПК4 A 01 D 91/02. Способ уборки корней растений // Ю. С. Бондаренко и В.А.Дятлев. Заявлено 26.04.1984. Опубликовано 15.10.1985).
Для увеличения выхода товарной продукции необходимо увеличить глубину подкапывания. Это приводит к тому, что корнесодержащий пласт даже четырьмя последовательно установленными роторами не прорабатывается. Корни с неразрушенными комьями почвы поступают на транспортер. Отделение корней и корневищ из почвенной массы требует больших дополнительных затрат ручного труда. К местам первичной подработки корней подвозится большой объем земли и грунта. При мойке корневой массы это создает дополнительные проблемы и материальные затраты.
Известна машина для выкопки саженцев из почвы, включающая выкопочную скобу и установленное за ней на приводных звездочках транспортирующее устройство, в которой, с целью обеспечения бокового подрезания пласта и исключения затягивания саженцев транспортирующим устройством, по обеим сторонам последнего установлены шнеки с навивкой, имеющей переменный шаг, возрастающий по направлению движения почвенного пласта и выступающий над транспортирующим устройством; с целью более интенсивного крошения подрезанного почвенного пласта, приводные звездочки транспортирующего устройства установлены на своих осях эксцентрично (SU, авторское свидетельство, N 417111. МПК A 01 C 11/00. Машина для выкопки саженцев из почвы //Н.В. Браду и П.А. Лукашевич. Заявлено 22.12.1972. Опубликовано 28.02.1984).
При глубине подкапывания 0,6 - 0,7 м почвенный пласт обрабатывается снизу на толщину, равную радиусу шнеков. Остальная масса повторно укладывается с неизвлеченными корнями в исходное положение.
Известна также выкопочная машина, содержащая раму, подкапывающую скобу с лемехом, удлинитель, рыхлящие элементы, установленные на приводном валу, и опорные колеса, в которой, с целью повышения качества выкопки растений и повышения производительности при их выборке из почвы, удлинитель выполнен в виде пластин с окнами, при этом вал с рыхлящими элементами размещен под окнами пластины, а каждый рыхлящий элемент выполнен в виде ножа, который установлен на валу с возможностью прохождения через окно пластины; пластина имеет поверхность, плавно изгибающуюся и переходящую в задней части в наклонную плоскость; каждое окно пластины имеет ромбовидную форму, а каждый нож - треугольную (SU, авторское свидетельство, N 1210696. МПК4 A 01 C 11/00. Выкопочная машина // В.В. Куликов и Г.Б. Климов. Заявлено 29.04.1984. Опубликовано 15.02.1986).
Данная машина способна деформировать относительно тонкий слой почвы, что не приемлемо для машины, предусмотренной для извлечения корней солодки с подрезанного пласта толщиной 0,6 - 0,7 м.
Наше внимание в решаемой проблеме привлекает конструкция вычесывателя камней, корней растений и древесных остатков, содержащая шасси, раму со стойками, подрезающий нож и сепаратор, выполненный в виде выталкивателей с опорными пятами, в котором, с целью повышения качества и производительности работы, он снабжен коленчатым валом, а выталкиватели установлены шарнирно на шатунных шейках, причем между подрезающим ножом и сепаратором установлены предохранительные клапаны (SU, авторское свидетельство, N 1161006. МПК6 A 01 C 23/06. Вычесыватель камней, корней растений и древесных остатков //К.Д.Синицын, В.М.Колпащиков, А.В.Назаров, С.Д.Мерзляков и др. Заявлено 09.06.1983. Опубликовано 15.06.1985).
К недостаткам вычесывателя относятся низкая эффективность извлечения корней солодки. Это вызвано малой амплитудой и низкой частотой коленчатого вала.
Наиболее близким способом и устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков и машина для их извлечения. Рассматриваемый способ извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков включает предварительную вспашку корневищного поля, сепарацию почвы с выделением корневищ и транспортировку корневищ в бункере, в котором выделение корневищ осуществляют путем комбинированного воздействия на них силами удара, среза и вибровытирания. Машина для извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков содержит раму, копирующее колесо, лемех, элеватор, сепаратор с ротором, бункер, в которой, с целью повышения эффективности в работе, ротор выполнен подпружиненным и снабжен молотками и контрмолотками с гребенчатыми полозьями, причем контрмолотки смонтированы на роторе при помощи осевого стержня, при этом сепаратор установлен с возможностью плоскопараллельного движения; полозья закреплены в контрмолотках на различной длине, причем последняя уменьшается в направлении от продольной оси машины; полозья выполнены из эластичного материала; ротор установлен на раме с возможностью регулировки его положения в вертикальной и горизонтальной плоскостях (RU, патент, N 2017372. МПК5 A 01 D 25/02, 91/02. Способ извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков и машина для их извлечения //М.Р.Алшинбаев, А.А.Ибдиминов, Ж.С.Садыков, Т.С.Сейтменбетов. Заявлено 25.02.1991. Опубликовано 15.08.1994).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известных способа и устройства, принятых за ближайшие аналоги в части способа и машины, относятся недостаточно широкие функциональные возможности и низкое качество добываемых (извлекаемых) корней.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей.
Эффект и технический результат, которые могут быть получены при осуществлении изобретения, выражаются в снижении энергоемкости процесса, повышении производительности корнедобывающей машины и качества сырья.
Указанные эффект и технический результат при осуществлении изобретения достигаются тем, что в известном способе извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков, преимущественно корней и корневищ солодки, включающем предварительную вспашку корневищного поля и сепарацию почвы с выделением корневищ, предварительную вспашку корнесодержащего слоя производят глубоким без оборота и деформации подрезания пласта предпочтительно плоскорежущим U-образным рабочим органом, а сепарацию почвы с выделением корневищ и корней осуществляют при втором проходе по колее предыдущего путем подъема подрезанного пласта П-образным рабочим органом с наклонными подъемниками и периодическими ударами поднятого пласта снизу вверх клыками вращающегося ротора с последующей укладкой корней и корневищ солодки на поверхность обработанной полосы, а почвенных агрегатов - в исходное положение.
Для осуществления указанного способа предусмотрена машина, в которой, в отличие от известного устройства, содержащего раму с проушинами навески, копирующие колеса, лемех, сепаратор и ротор, лемех выполнен в виде U-образного подрезающего рабочего органа, сепаратор представлен П-образным рабочим органом с наклонными подъемниками, а снабженный приводом ротор имеет клыки с бандажами на рабочих гранях.
Рама образована из двух поперечных труб, связанных между собой боковинами, трубы выполнены с герметично закрытыми торцами, внутренние полости труб заполнены балластной жидкостью, а каждая боковина представлена в виде охватывающих трубы двух стенок, дополнительно связанных между собой цилиндрическими перемычками, при этом верхняя труба имеет пару проушин для навески на трактор, а нижняя труба снабжена двумя парами проушин для навески на трактор и кронштейнами для крепления опорных колес и лемеха; пары проушин на нижней трубе совмещены со стенками боковин; кронштейны для крепления опорных колес и рабочего органа выполнены одной деталью; нижняя труба имеет большие диаметр и длину; каждая труба снабжена заливной пробкой со щупом и сливной пробкой; в качестве балластной жидкости применена техническая вода с ингибиторами коррозии; в качестве балластной жидкости применен бишофит.
Каждая проушина рамы выполнена Ш-образной формы, на параллельных щеках которой выполнены разновеликие соосные отверстия с установленными в них с возможностью демонтажа пальцами для шарнирного соединения с тягами навесной системы трактора, причем палец большего диаметра выполнен полым и сопряжен с концом пальца меньшего диаметра, при этом на торце пальца меньшего диаметра выполнено резьбовое отверстие, в котором смонтирована шпилька, сопряженная вторым резьбовым концом с фасонной гайкой на внешнем конце полого пальца; внешние концы пальцев снабжены парами диаметрально ориентированных Ω-образных ручек, загнутые петлеобразные концы которых наклонены к осям пальцев со смещением от щек проушин; размещенные в базовых точках рамы проушины навески выполнены Ш-образной формы с установленными в них с возможностью монтажа, фиксации и демонтажа разновеликими взаимно сопрягаемыми полыми пальцами.
Проушины образованы параллельно установленными щеками, в которых соосно размещены разновеликие втулки для установки полых пальцев; каждая сопрягаемая пара пальцев снабжена фиксатором взаимного положения, выполненным в виде пары размещенных во внутренней полости пальца большого диаметра диаметрально ориентированных штифтов и U-образных байонетовых пазов на внешней поверхности заходной части пальца меньшего диаметра; пальцы снабжены средством монтажа, фиксации и демонтажа разновеликих взаимно сопрягаемых концевыми участками полых пальцев, один из которых охватывает другой, выполненный в виде комплекта взаимно преобразуемых приспособлений, смонтированных на резьбовой шпильке в виде распорной втулки со сквозными резьбовыми отверстиями, шарового слоя и шаровой опоры с диаметрально ориентированными воротками.
Лемех в виде U-образного подрезающего рабочего органа имеет горизонтальный нож и сопряженные с ним дугообразными участками наклоненные к направлению движения ножа боковые стенки рабочего органа, последние соединены с рамой возможностью фиксированной переустановки; фронтально ориентированные грани ножа, дугообразных участков и боковых стенок имеют односторонние упрочненные лезвия с углами заточки не более 20o; радиус галтели каждого дугообразного участка выполнен не менее 150 мм; каждая боковая стенка и дугообразный участок выполнены одной деталью.
Лемех образован парой разнесенных по ширине захвата машины и вертикально установленных в продольно-вертикальных плоскостях боковых стенок, наклоненных к направлению движения; лемех установлен впереди сепаратора, а его боковые стенки - со смещением наружу от его стоек, при этом на внутренних сторонах боковых стенок на их нижних участках с возможностью демонтажа смонтированы деформаторы почвы; каждый деформатор почвы выполнен в виде усеченной неправильной пирамиды, большее основание которой сопряжено с базовой поверхностью боковой стенки, при этом по крайней мере одно из ребер ориентировано параллельно нижнему срезу стенки, а боковая грань пирамиды обращена в сторону режущей кромки на наклонном лезвии стенки; деформатор почвы выполнен полым; на усеченной грани пирамиды выполнено углубление для размещения крепежного элемента; крепежный элемент размещен в отверстиях боковой стенки и углубления деформатора почвы; ребра основания пирамиды размещены в замкнутой канавке боковой стенки; лезвие выполнено на поверхности боковой стенки, противоположной размещению деформатора почвы.
П-образный сепаратор выполнен с горизонтальным лезвием и снабжен отклоненными вверх и назад подъемниками пласта и корней, боковые стенки рабочего органа соединены с рамой с возможностью фиксированной переустановки; боковые стенки сепаратора закреплены на раме посредством оси и трех удаленных от оси крепежных элементов, один из которых остается в зоне действия при переустановке рабочего органа в транспортное положение; между парами крепежных элементов установлен срезной штифт.
Ротор выполнен в виде цилиндрического барабана с закрепленными лопастями на его наружной поверхности и установленными на концевых участках барабана посредством дисков соосно смонтированной пары шлицевых втулок, при этом абрис последних совмещен с концевыми срезами барабана; закрепленные на наружной поверхности цилиндрического барабана лопасти смонтированы в пакеты и установлены с равным шагом по длине барабана, при этом периферийные кромки лопастей каждого пакета размещены с удалением от оси барабана по координатам цепной линии, описываемой уравнением
y = a·ch(x/a),
где y - координата по оси ординат;
a - параметр цепной линии;
x - координата по оси абсцисс,
параметр a цепной линии равен величине радиуса лопасти с минимальным удалением ее периферийной точки от продольной оси; каждая лопасть имеет ступенчатую переднюю грань; количество ступеней на лопастях варьирует от 2 до 7; угол раствора между полками ступеней увеличивается в направлении с периферийной кромки лопастей от π/2 до 3π/4.
Размещенные на цилиндрическом барабане лопасти редуктора выполнены в виде соединенных между собой и на наружной поверхности барабана трех плоских клыков, установленных перпендикулярно оси барабана, рабочие и тыльные образующие клыков сопряжены по логарифмическим спиралям с плавным переходом спиралей на вершине клыков, при этом длина спирали на рабочей части клыка больше, а спирали и их переходы обрамлены цилиндрическим бандажом, размах лопастей возрастает от концов барабана к его середине таким образом, что описывающие лопасти окружности образуют обручи объемного бочкообразования; цилиндрический бандаж выполнен в виде жестко скрепленной с каждым клыком и изогнутых по профилю спиралей и их переходу трубы с продольной прорезью для прохода основного сечения клыка; отношение диаметров, описывающих лопасти окружностей в середине барабана и по его краям равно (1,3...1,5) : 1; размещенные на наружной поверхности цилиндрического барабана клыки снабжены бандажами из упругого материала; бандаж снабжен возможностью переустановки и демонтажа и выполнен в виде сегмента бескамерной шины; бандаж на передней грани клыка зафиксирован средством крепления; средство крепления бандажа представлено в виде упоров, болтов и резьбовых отверстий, при этом последние выполнены на поочередно влево и вправо отогнутых в боковых направлениях полках клыка, охватываемых посадочными местами бандажа со сквозными отверстиями в них под размеры упомянутых болтов, а упоры в виде штифтов сопряжены с посадочными местами бандажа и смонтированы в сквозных отверстиях на боковой грани клыка эквидистантно его передней грани; полки на передней грани образованы радиально направленными срезами до технологических отверстий и разнонаправленных поочередным отгибом боковой грани клыка между смежными срезами; технологические отверстия выполнены между передней гранью клыка и отверстиями упоров.
Ротор смонтирован на конце Н-образной штанги, соединенной с рамой возможностью автономного перевода в транспортное положение, привод ротора выполнен двусторонним с предварительным нагружением валов путем закручивания, элементы привода размещены в продольных балках Н-образной штанги, при этом штанга дополнительно закреплена на раме посредством тяги переменной длины; шарнир привода вращения от трактора расположен на оси поворота Н-образной штанги; Н-образная штанга образована парами взаимно разнесенных и оппозитно установленных гнутых С-образных профилей, причем каждая пара профилей дополнительно связана парами плит, установленных с равным шагом по длине брусьев штанги; брусья Н-образной штанги взаимно крестообразно пересекаются, а места пересечений усилены уголковыми профилями, установленными попарно между парами гнутых С-образных профилей; на середине поперечного бруса Н-образной штанги размещен кронштейн для установки редуктора привода ротора; кронштейн для установки редуктора привода ротора; кронштейн для установки редуктора привода ротора имеет U-образную форму, на лобовой вертикальной полке которого закреплены монтажные штифты, а на боковых полках выполнены квадратные отверстия, охватывающие периметр поперечного бруса.
Привод вращения ротора размещен на Н-образной штанге и снабжен карданным телескопическим и трансмиссионным валами, соединенными посредством силопередающих муфт с редуктором, имеющим по крайней мере два выхода; на выходах из редуктора установлены конические передачи, продолжением которых являются параллельные трансмиссионные валы и дополнительные конические передачи на концах штанги для привода ротора, при этом редуктор выполнен с возможностью изменения момента и частоты вращения на выходах, а трансмиссионные валы установлены с предварительным нагружением путем закручивания; в установленном корпусе редуктора входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен с возможностью поперечного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу, на входном валу свободно установлены, а на промежуточном валу неподвижно закреплены конические шестерни, находящиеся в зацеплении с аналогичными шестерными на выходном валу, при этом в коническую шестерню на входном валу встроена цилиндрическая шестерня с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней блока шестерен; подвижный блок из трех шестерен снабжен механизмами смещения вдоль входного вала и фиксирования положения шестерен, при этом ручка управления механизма смещения размещена на передней вертикальной стенке корпуса редуктора.
На выходном валу редуктора, снабженном двумя противолежащими выходными хвостовиками и установленном перпендикулярно к входному валу, оппозитно смонтирована через дистанционную шайбу пара конических шестерен, находящаяся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями, смонтированными на консольных участках входного и промежуточного валов, при этом входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен, установленных с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу и встроенной цилиндрической шестерней с внутренним зацеплением в конической шестерне на консольной части входного вала; ступица конической шестерни посажена на входном валу посредством радиального подшипника, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней установлена в корпусе на двух оппозитно расположенных конических подшипниках; стаканы подшипниковых опор входного, промежуточного и выходного валов смонтированы в корпусе с возможностью демонтажа.
Выходы редуктора, входы и выходы конических передач и цапфы трансмиссионных валов в замкнутой передаче привода ротора соединены силопередающими муфтами и механизмом силового нагружения, при этом последний установлен между одним из выходов редуктора и входа конической передачи.
Силопередающая муфта представлена в виде двух фланцевых полумуфт, центровые углубления выполнены напроход на торцах полумуфт, которые установлены на валах с зазором между их торцами, в зазор помещен диск с центральным отверстиям, охватывающим шарик, и с отверстиями на периферии, в которые посажены пальцы, пропущенные в U-образные пазы, выполненные на фланцах полумуфт, при этом образующие пазов имеют выпуклости; стопорное устройство выполнено в виде штифтов на каждой полумуфте, при этом половина сечения штифтов проходит через полукруглые проточки на цапфах валов; отношение зазора между торцами полумуфт и толщиной диска равно (1,6...2,0) : 1; выпуклости на образующих пазов выполнены по тороидальной поверхности.
Механизм силового нагружения трансмиссионных валов привода ротора выполнен в виде установленных на цапфах валов ступиц с соединенными между собой полумуфтами, каждая из которых снабжена двумя расходящимися в противоположные стороны рычагами, один из которых имеет закрепленную перпендикулярно рычагу консоль, в которой на резьбе поставлен винтовой упор с полусферическим наконечником, взаимодействующим с рычагом другой полумуфты, оси упоров расположены по разным сторонам ступицы параллельно и противонаправленно друг относительно друга с возможностью увеличения радиуса действия рычагов по мере ввинчивания упоров, при этом пара полумуфт снабжена защитным кожухом; защитный кожух выполнен из двух С-образных в сечении половин, перекрывающих друг друга по образующей и опирающихся на рычаги, при этом в центре половины предусмотрены отверстия, охватывающие ступицы, а крепление половин между собой выполнено посредством колец, установленных в вогнутости и выпуклости половин; ступицы зафиксированы на цапфах валов посредством штифтов, половина сечения которых проходит через полукруглые проточки на цапфах.
Механизм силового нагружения трансмиссионных валов выполнен в виде двух полумуфт, каждая из которых снабжена двумя рычагами, на концах одной пары рычагов жестко закреплены установленные перпендикулярно консоли с винтовыми упорами, взаимодействующими с концами рычагов другой полумуфты.
Ведомая коническая шестерня дополнительной конической передачи соединена с шлицевой втулкой цилиндрического барабана ротора посредством дополнительного со шлицевыми концами вала, пропущенного через полый вал шестерни, при этом приводная шестерня удалена от шлицевой втулки цилиндрического барабана ротора, а дополнительный вал снабжен хвостовиком, выступающим за внешний конец полого вала.
Ведомая коническая шестерня дополнительной конической передачи соединена с шлицевой втулкой цилиндрического барабана ротора посредством дополнительного шлицевого вала, пропущенного через полый вал шестерни и снабженного пальцем, зафиксированным в полости на внешнем конце полого вала редуктора; фиксатор положения дополнительного шлицевого вала в полости полого вала редуктора представлен фланцем с отверстиями, установленным на внешнем конце пальца, при этом фланец размещен между внешним и внутренним стопорными кольцами в кольцевых канавках полого вала.
Места сопряжения дополнительных конических передач и цилиндрического барабана ротора уплотнены снабженными возможностью смещения в осевом направлении кожухами.
Тяга переменной длины снабжена цилиндром, внутри которого помещен плавающий диск, связанный со штоком; тяга переменной длины закреплена на раме посредством звена с овальным отверстием; ось овального звена тяги переменной длины, полая ось поворота Н-образной штанги и ось крепления механизма автономного перевода и штанги размещены в поперечно-вертикальной плоскости между двух стенок одной из боковин рамы.
Конические передачи, силопередающие муфты, трансмиссионные валы и дополнительные конические передачи привода ротора размещены в полостях брусьев Н-образной штанги; каждый из упомянутых узлов привода ротора, лемеха и сепаратора снабжены возможностью индивидуального или группового демонтажа.
За счет того, что извлечение корней и корневищ проводят в два этапа, а машина снабжена последовательно установленными в технологической цепочке лемехом, сепаратором и ротором, достигается указанный выше технический результат.
Проведенный заявителями анализ уровня технологий (способов) и техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что Заявителями не обнаружены аналоги (как в части способа, так и в части устройства (машины) для осуществления способа), характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Предложенные ближайшие аналоги для способа и устройства позволили выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому Заявителями техническому результату отличительных признаков в заявленных способе и машине для осуществления способа, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.
Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" Заявители провели дополнительный поиск известных способов и технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога заявленного изобретения. Результаты проверки показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня технологии и техники, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются известные преобразования.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен агрегат для глубокого подрезания корнесодержащего слоя, вид слева.
На фиг. 2 показана машина для выкопки корней лакрицы в сцепе с колесным трактором класса тяги 30 кН, вид в плане.
На фиг. 3 - поперечное сечение подрезанного корнесодержащего пласта и многолетней залежи в естественных зарослях солодки пойменного или степного экотипа при выполнении первой фазы добычи лакричного сырья.
На фиг. 4 схематично представлен корнеуборочный агрегат для извлечения и очистки корней и корневищ солодки, вид в плане.
На фиг. 5 - поперечное сечение обработанного слоя с извлеченными на поверхность полосы корнями и корневищами солодки и залежи в естественных зарослях лакрицы при завершении второй фазы уборки.
На фиг. 6 изображена машина для извлечения корней и корневищ солодки, вид слева (в рабочем положении без агрегатируемого трактора).
На фиг. 7 - то же, вид в плане.
На фиг. 8 - то же, вид спереди.
На фиг. 9 - машина для извлечения и очистки корней и корневищ солодки, вид сбоку с поднятым ротором на дополнительной раме при работе на легких малосвязных почвах.
На фиг. 10 - машина в сложенном виде (без разборки на узлы) для перевозки на дальние расстояния транспортными средствами или на гидронавеске агрегатируемого трактора.
На фиг. 11 показана рама машины, вид сбоку.
На фиг. 12 - то же, вид в плане.
На фиг. 13 - то же, фрагмент рамы на виде спереди.
На фиг. 14 - сечение А-А на фиг. 11, поперечный разрез рамы (полости верхнего и нижнего брусьев заполнены жидким балластом с плотностью, равной или больше 1 т/м3).
На фиг. 15 изображен U-образный подрезающий рабочий орган машины для подрезания корнесодержащего слоя с корнями лакрицы, вид спереди.
На фиг. 16 - то же, вид слева.
На фиг. 17 - то же, вид в плане.
На фиг. 18 - сечение Б-Б на фиг. 1, соединение левой стойки U-образного подрезающего рабочего органа с рамой машины.
На фиг. 19 - дополнительная рама машины для извлечения и очистки корней и корневищ солодки из подрезанного корнесодержащего пласта.
На фиг. 20 - то же, вид в плане.
На фиг. 21 - сечение В-В на фиг. 20, поперечное сечение продольной балки дополнительной рамы, образованной из гнутых профилей и плит.
На фиг. 22 - сечение Г-Г на фиг.20, узел сопряжения кронштейнов талрепа и штока силового цилиндра с гнутыми профилями левой продольной балки дополнительной рамы.
На фиг. 23 - сечение Д-Д на фиг. 20, правая втулка шарнирного соединения продольной балки дополнительной рамы с рамой машины для извлечения корней и корневищ солодки.
На фиг. 24 - сечение Е-Е на фиг. 20, продольный разрез кронштейна редуктора и поперечного бруса дополнительной рамы.
На фиг. 25 - сечение Ж-Ж на фиг. 20, узел сопряжения левой продольной балки и поперечного бруса дополнительной рамы.
На фиг. 26 - сечение З-З на фиг. 6, поперечное сечение частей левой стойки рамы машины в месте шарнирных сопряжений дополнительной рамы, талрепа и основания силового цилиндра механизма перевода дополнительной рамы в рабочее и транспортное положения.
На фиг. 27 - сечение И-И на фиг. 6, диаметральное сечение талрепа с кронштейнами соединения на рамах машины.
На фиг. 28 - схема размещения на дополнительной раме основных узлов привода ротора.
На фиг. 29 показана кинематическая схема привода ротора для извлечения и очистки корней и корневищ солодки из подрезанного корнесодержащего пласта.
На фиг. 30 представлено горизонтальное сечение редуктора привода ротора для извлечения очистки корней и корневищ солодки.
На фиг. 31 - кинематическая схема редуктора при положении подвижного блока прямозубых шестерен для прямой передачи.
На фиг. 32 - то же, при увеличении частоты вращения ротора.
На фиг. 33 - то же, при снижении частоты вращения ротора.
На фиг. 34 - горизонтальное сечение редуктора привода ротора для извлечения корней и корневищ солодки, вариант компактного, малогабритного исполнения.
На фиг. 35 - сечение К-К на фиг. 29, диаметральное сечение силовой муфты соединения концов вала редуктора и промежуточного - трансмиссионного вала.
На фиг. 36 - вид Л на фиг. 29, силовая муфта с сборе, вид с торца.
На фиг. 37 - сечение М-М на фиг. 29, поперечное сечение механизма силового нагружения валов привода ротора.
На фиг. 38 - сечение Н-Н на фиг. 37, диаметральное сечение механизма силового нагружения трансмиссионных валов привода ротора.
На фиг. 39 - сечение О-О на фиг. 28, поперечное сечение механизма силового нагружения валов привода ротора при тангенциальном расположении винтов нагружения.
На фиг. 40 - сечение П-П на фиг. 39, диаметральное сечение механизма силового нагружения валов привода ротора, вариант конструктивного решения.
На фиг. 41 - сечение П-П на фиг. 28, диаметральное сечение механизма силового нагружения трансмиссионных валов привода ротора, вариант.
На фиг. 42 - сечение О-О на фиг. 28, поперечное сечение механизма силового нагружения трансмиссионных валов привода ротора, вариант.
На фиг. 43 - сечение Р-Р на фиг. 6, разрез углового конического редуктора и шлицевого вала привода левой цапфы ротора.
На фиг. 44 - то же, вариант конструктивного исполнения левого нижнего углового конического редуктора и шлицевого вала левой цапфы ротора.
На фиг. 45 представлен ротор бочкообразной формы для извлечения и очистки корней и корневищ солодки с жесткими бандажами на кромках клыков, вид в плане.
На фиг. 46 - то же, вид справа.
На фиг. 47 - сечение С-С на фиг. 46, сечение бандажа на кромке клыка.
На фиг. 48 - ротор с эластичным бандажом на рабочей грани каждого клыка, вид в плане.
На фиг. 49 - то же, вид справа.
На фиг. 50 - сечение Т-Т на фиг. 49, поперечный разрез эластичного бандажа на рабочей грани клыка ротора.
На фиг. 51 - клык ротора, вид справа.
На фиг. 52 - сечение У-У на фиг. 51, левая отогнутая полка с упором в виде штифта для размещения эластичного бандажа.
На фиг. 53 - разрез Ф-Ф на фиг. 51, взаимное положение технологического отверстия и радиального разреза при образовании левой отогнутой полки.
На фиг. 54 - сечение Х-Х на фиг. 51, правая отогнутая полка для крепления бандажа из упругого материала и опорный штифт.
На фиг. 55 - место 1 на фиг. 51, последовательность размещения технологических отверстий и радиально ориентированных срезов на рабочей грани клыков.
На фиг. 56 изображен ротор с клыками, периферийные концы которых установлены по ветвям цепной линии.
На фиг. 57 - то же, вид справа.
На фиг. 58 - сечение Ц-Ц на фиг. 1, горизонтальное сечение левого Ш-образного кронштейна рамы, соосно разновеликих пальцев, шпильки, фасонной гайки и Ω-образных ручек.
На фиг. 59 - вид Ч на фиг. 1, левый кронштейн навески рамы машины, вид в плане.
На фиг. 60 - сечение Ц-Ц на фиг. 1, горизонтальное сечение левого кронштейна с установленными в нем разновеликими пальцами.
На фиг. 61 представлен комплект приспособлений для сборки и демонтажа полых пальцев из проушин кронштейнов навески рамы.
На фиг. 62 показано сечение Ц-Ц на фиг. 1, процесс извлечения пальца меньшего диаметра из левой проушины при агрегатировании с тракторами меньшего класса тяги.
На фиг. 63 - то же, монтаж пальца при навешивании машины на продольные тяги гидронавески трактора класса тяги 30 кН.
На фиг. 64 - то же, демонтаж полого пальца большого диаметра при изменении класса агрегатируемого трактора, например гусеничного трактора Т-150 класса 30 кН вместо колесного трактора К-701М класса тяги 50 кН.
На фиг. 65 - то же, сборка левого пальца с тягой на проушине при навеске машины на трактор класса тяги 50 кН.
На фиг. 66 - вид Ш на фиг. 59, положение ручек на левой части полого пальца большого диаметра.
На фиг. 67 - развертка байонетовых пазов на поверхности заходной части пальца навески.
На фиг. 68 схематично изображена машина для извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков на тяжелых по мехсоставу почвах, вид в плане.
На фиг. 69 - то же, вид сбоку.
На фиг. 70 - вид Щ на фиг. 68, размещение деформатора почвы на нижней части черенкового ножа.
На фиг. 71 - сечение b-b на фиг. 69, сечение черенкового ножа, деформатора почвы, углубления в нем и крепежного элемента, размещенного в отверстиях ножа и деформатора.
На фиг. 72 - представлена заявленная машина при поделке узких щелей для поранения корней и корневищ солодки на малопродуктивных естественных зарослях степного и лиманного происхождения, вид в плане.
На фиг. 73 - то же, вид спереди.
На фиг. 74 - то же, вид слева.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.
Для каждого заготовительного района специфичен видовой состав произрастающих растений солодки. Так в Республике Азербайджан и в низовьях р.Волги Российской Федерации добывают солодку голую (Glycyrrhiza glabra L.), в Южной Сибири собирают солодку уральскую (Glycyrrhiza uralensis Fisch). Что касается Северного Кавказа, то здесь превалирует солодка голая и лишь в Средней Азии копают корни двух видов солодки.
В Нижнем Поволжье солодка голая встречается в Астраханской области, в заволжских и южных районах Волгоградской и Саратовской областей. Особенный интерес для заготовки лакричного корня имеет Прикаспийская низменность.
В пределах Волгоградской области, даже в 50-е годы, по мнению доктора биологических наук Л. И.Казакевича, заросли солодки позволяли организовать сбор лакричного сырья. Особенно в больших количествах солодка распространена на орошаемых участках Быковского и Тингутинского районов Волгоградской области.
Строение корневых системы разных видов (экотипов) солодки является отражением тех условий местообитания, в которых происходит из развитие. Все это разнообразие можно свести к двум типам: типу I - корневище системы приречных или пойменных местообитаний на луговых, обильно увлажняемых с поверхности почвах, имеющих близкое стояние грунтовых вод, и типу II - корневые системы степных или полупустынных местообитаний, слабо увлажненных с поверхности, с далеко углубленным горизонтом грунтовых вод. У типа I корневая система солодки имеет укороченные стержневые корни, но зато сильно развитую сеть горизонтальных побегов. У типа II в корневой системе солодки большее развитие получают корни, поскольку с помощью их растение поддерживает связь с глубоко расположенными в почве водными запасами (длина вертикальных корней может достигать 5 и более метров). Корневую систему солодки голой большей частью относят к первому типу корневых систем.
В основном луговое или лугово-степное растение, солодка голая предпочитает временно увлажненные места с довольно близко стоящими грунтовыми водами. Таковыми чаще всего являются площади, примыкающие непосредственно к руслам рек и поймы, заливаемые во время весенних паводков.
Почвенный покров в пойме также формируется под непосредственным влиянием рек. Молодая аллювиальная почва образуется во время паводков. Любые почвы поймы характеризуются слоистостью горизонтов и различным механическим составом, что зависит от скорости течения воды, когда выпадают или песок, или супесчаные, или глинистые фракции. Пойменные почвы могут быть и засолены, но содержание солей умеренное, т.к. последние вымываются в период паводков.
Основная масса пойменных площадей, занятых солодкой, испытывает лишь временное избыточное увлажнение вследствие весенне-летнего разлива паводковых вод, которое корневая система солодки переносит удовлетворительно. В остальное время года водный режим в солодковых зарослях складывается относительно благоприятно. Дело в том, что солодка голая транспирирует в этих условиях громадное количество воды и тем самым, с одной стороны, способствует понижению уровня грунтовых вод, а с другой - является причиной их минерализации.
В пределах Волгоградской области солодка голая часто встречается на солонцеватых или песчаных почвах степей. В условиях резко континентального климата регламентирующим фактором роста солодки является не только степень увлажнения, но и жесткий температурный режим. В зоне сухих степей она предпочитает места с дополнительным увлажнением (пресным или соленым), обусловленным чаще близостью рек и озер, постоянно функционирующими ключами и колодцами, а также местообитания, связанные с высоко расположенными грунтовыми водами или с временно действующими стоками атмосферных осадков.
Солодка голая по экологической природе - ксерогалофит, т.е. довольно солеустойчивое растение, приспособленное по запасам влаги в почве к условиям ниже средних. Многие особи солодки основное количество влаги получают из нижних горизонтов почвы, куда проникают их корни, в связи с чем летом в экстремальных условиях июньской депрессии, когда степная растительность, как правило, выгорает, вегетативные стебли солодки выделяются темной зеленью своих кустов и занятых ею массивов. Солодку можно считать индикатором грунтовых вод. Заросли с темно-зелеными листьями свидетельствует о залегании пресных грунтовых вод на глубине 3 - 5 м; заросли солодки с белесым налетом на листьях свидетельствуют о наличии солонцеватых вод на глубине 8 - 10 см. Листья ее способны регулировать поток солнечной энергии. Так, в полдень на открытых местообитаниях листья повернуты к солнцу ребром, вечером - плоской стороной листа.
Солодку в качестве компонента разнотравья степей можно встретить во многих группировках. Чаще всего она встречается в ковыльной группе ассоциаций и несколько меньше - в типчаковой и мелкополынно-осоковой. Солодка - довольно обычный компонент кострецовых и пырейных лугов, но может образовывать большое количество самостоятельных ассоциаций, сочетаясь почти со всеми основными компонентами лугов. Нередко встречаются и почти чистые заросли солодки, правда площадью не более 0,5 га. Наличие в зарослях большого количества мощно развитых зеленых стеблей свидетельствует о молодости заросли. Отсутствие же их у материнских корней и вообще небольшое число на единицу площади говорит о зрелости заросли и большом запасе корней и корневищ.
Для зарослей, не имеющих промышленного значения, необходимы агротехнические мероприятия по повышению их продуктивности, а также должна вестись их охрана как возможных источников посевного и посадочного материала.
Строение подземных органов солодки, аналогично другим представителям секции настоящей солодки, относится к типичным вегетативно-подвижным длиннокорневищным (глубококорневищным) и стержнекорневым растениям. Основными структурными элементами подземных органов этого типа являются главный (материнский) корень, придаточные корни, горизонтальные (плагиотропные) и вертикальные корневища. Названные структурные элементы подземной флоры формируются у особей уже в прегенеративный период, однако в генеративный период наиболее отчетливо проявляются признаки, связанные не только с возрастным состоянием, но и с чертами, обусловленными особенностями условия мест произрастания растений. Форма главных корней - коротко - или длинностержневая, сильно- или маловетвистая, а также глубина проникновения в почву как главных, так и придаточных (вторично-стержневых) корней зависят от уровня залегания грунтовых вод и от физических свойств грунта. В рыхлом грунте формируется равномерно сбежистый длинный стержневой материнский корень, достигающий в базальной части 0,02...0,03 (до 0,055) м в диаметре. Корень обильно ветвится лишь во влажных слоях почвы (не менее 2 м глубины) и, весьма вероятно, так не достигает уровня грунтовых вод. В условиях высокорасположенных грунтовых вод у солодки уральской формируется материнский корень короткостержневой или укороченно-стержневой глубокопальчатой формы, т.е. обильно разветвляющийся во влажном слое почвы. В условиях повышенной сухости и плотности почвы, когда грунтовые воды лежат глубоко и водный режим очень суров, горизонтальные корневища могут совсем не образоваться, а развиваются лишь очень короткие вертикальные корневища, выносящие на поверхность почвы надземные побеги. Особи солодки, у которых отсутствуют горизонтальные корневища, а имеется лишь масса коротких вертикальных корневищ, образуются также в условиях периодической повышенной влажности, причем нередко также сильно засоленными водами.
При более благоприятных условиях плагиотропные корневища хотя и развиваются, но прирост их ограничен и характер подземных органов короткокорневищный. В оптимальных условиях роста при рыхлом субстрате и постоянном, но не избыточном увлажнении, годичные приросты горизонтальных корневищ, а также их число значительно увеличиваются. Вся система может быть отнесена к длиннокорневищной.
Понятия коротко- и длиннокорневищные подземные органы для солодки употребляются с некоторой долей условности, т.к. максимальные приросты горизонтальных корневищ в некоторых местах обитания (в поймах рек) могут достигать за год 1 - 2 м, а в степных сообществах - 0,05 - 0,5 м. В зависимости от глубины проникновения корневищ в субстрат можно выделять поверхностно распростертые корневищные системы (расположение корневищ в горизонте на глубине 0,05...0,07 м) или глубоко проникающие (горизонтальные и вертикальные корневища располагаются в почве до 1 м глубины).
У глубокопроникающей корневой системы подземных органов солодки уральской следует особо отметить многоярусное расположение корневищ. На юге Российской Федерации при достаточно рыхлом субстрате вертикальные горизонтальные корневища сильно ветвятся и образуют многоярусную сложную сеть креплений, занимающую поверхностную метровую толщину. Максимальная глубина расположения корневищ 1,4 м.
Сложную многоярусную сеть вертикальных и горизонтальных корневищ, обусловленную ежегодным отложением наилка, формируют не только паводок и продолжительность затопления, но и режим минерального питания. Базальная часть корня и каудекс у особей солодки голой и солодки уральской, произрастающих в пойме, сильно углубляются в связи с ежегодным отложением наилка. Заглубление каудекса вызывает удлинение вертикальных корневищ, отходящих от него. У пазушных почек, расположенных в верхних утолщенных частях вертикальных корневищ, образуются не только надземные ассимиляционные побеги и молодые вертикальные корневища, но и также верхние ярусы горизонтальных корневищ.
Особи солодки уральской семенного происхождения средневозрастного генеративного состояния, например на боровых песках, на глубоко- и среднестолбчатых и на корковых солонцах имели хорошо развитые главные корни, проникающие до грунтовых вод на глубину 2,5 - 3,5 м. В базальной части корни достигали до 0,055 м в диаметре. Между собой они существенно отличались по степени развитости (размаху системы, суммарной длине и степени ветвления) и характеру расположения плагиотропных корневищ. На боровых песках строение подземных органов короткокорневищного типа, суммарная длина корневищ не превышает 5 м. На глубоко- и среднестолбчатых солонцах подземные органы можно отнести к типу условно длиннокорневищных. Их суммарная длина - 15 - 20 м. Корневища находились в основном в гумусовом горизонте, причем в два или несколько ярусов: на среднестолбчатом солонце - в надстолбчатом горизонте, а на глубокостолбчатом - только в надстолбчатом. На корковых солонцах, где столбчатый горизонт подходит близко к поверхности почвы, плагиотропные корневища располагались в подгумусовом горизонте. Вся корневая система приобрела поверхностно распростертое строение. Суммарная длина корневищ в этом случае составляла 5 - 8 м. В некоторых случаях над основным ярусом горизонтальных корневищ, отходящих от каудекса, располагается еще 2 - 3 яруса.
Подземные органы солодки голой и солодки уральской в Нижнем Поволжье имеют универсальный характер. В зависимости от почвенно-экологических условий они формируются как короткокорневищные, или приповерхностно распростертые, или глубокопроникающие, а в отдельных случаях - как многоярусные глубокопроникающие. В пределах одного тальвега в зависимости от глубины залегания столбчатого горизонта у одной особи солодки возможно различное строение подземных органов.
Краткий анализ строения корневых систем солодки голой и солодки уральской, произрастающих в естественных условиях южной зоны Российской Федерации, позволяет сформулировать основную направленность технологии:
1) добыча корневой массы солодки в качестве исходного сырья для химической, табачной, пищевой, консервной, фармацевтической промышленности;
2) повышение продуктивности естественных зарослей солодки под уровень промышленной заготовки и качества маточников для воспроизводства экотипа в новых местообитаниях при создании плантаций солодки;
3) уничтожение солодки голой на выведенных из севооборота полей как злостного глубококорневищного многолетнего сорняка.
Рассмотрим заявленный способ на примере полного удаления корней и корневищ солодки как злостного устойчивого многолетнего корнеотпрыскового сорняка, т.е. на примере полного извлечения корней и корневищ из обработанного слоя с укладкой их на дневную поверхность для просушки или полного высыхания.
При наличии сильно развитых надземных побегов последние скашивают в расстил ротационными косилками семейства КРН-2,1 в агрегате с трактором МТЗ-80 класса тяги 14 кН. Просушенные стебли солодки в совокупности с другими растениями в ассортиментах для данной местности собирают граблями - валкооборачивателями в валки. Просушенное сено из валков либо подбирают и прессуют в рулонные тюки, либо собирают в копны. Последние укладывают на возвышенных, незатапливаемых местах в стога и укрывают соломой в качестве изоляционного слоя. С периода уборки надземных побегов и скирдования сена, проходит две-три недели. За этот период со стороны стерневой части побегов солодки появляется отава. Отава из стеблей солодки и базальные части корней сопутствующих растений вместе с карабашем составляет нетоварные и некондиционные части в извлекаемой из почвы корневой массе, являющейся в качестве лекарственного и технического сырья. Удаление нетоварных частей с корневой массы солодки проводят фрезерованием верхнего слоя на глубину 0,03 ... 0,05 м (3 . . . 5 см). При фрезеровании измельчаются стебли и стерня солодки, уничтожаются карабаш и мочки со стеблей многолетних злаковых трав в солодково-злаковых сообществах. Измельченные стебли, корни и почвенные агрегаты диаметром от 3 до 15 мм создают мульчирующий слой на полосе шириной до 2 м. Мульчирующий слой исключает перегрев корнеобитаемого слоя и его иссушение в летне-осенний период выполнения намеченных технологических операций.
Для полного извлечения корневищ и корней солодки раздельно и последовательно выполняют две технологические операции: предварительную вспашку корневищного поля и сепарацию почвы с выделением корневищ. На предварительно подготовленной полосе в естественных зарослях солодки с установленной продуктивностью, например пойменного экотипа, предварительную вспашку корнесодержащего слоя 1 (см. фиг. 3) проводят глубоким без оборота и деформацией подрезанием пласта 2 предпочтительно плоскорежущим U-образным рабочим органом 3 (см. фиг. 1 и 2). Сепарацию почвы с выделением корней и корневищ 4 осуществляют при втором проходе на колее предыдущего прохода путем подъема подрезанного пласта 2 П-образным рабочим органом 5 с наклонными подъемниками 6 и периодическими ударами поднятого пласта 2 снизу вверх клыками 7 вращающегося ротора 8 с последующей укладкой корней и корневищ 4 солодки на поверхность обработанной полосы, а почвенных агрегатов 9 - в исходное положение (см. табл. 4 и 5). Описываемые технологические операции предусматривается выполнить агрегатом, включающем энергонасыщенный трактор 10 и заявленную машину для извлечения преимущественно корней и корневищ солодки.
Машина для извлечения преимущественно корней и корневищ солодки (см. фиг. 1, 2, 4, 6 - 10) содержит раму 11 с попарно установленными проушинами кронштейнов навески 12, 13 и 14, копирующие колеса 15 и 16, лемех 17, сепаратор 18 и ротор 8. Лемех 17 (см. фиг. 1 и 2, 15 - 17) выполнен в виде U-образного подрезающего рабочего органа. Сепаратор 18 (см. фиг. 4, 6 - 10) представлен П-образным органом 5 с наклонными подъемниками 6, снабженный приводом ротор 8 (см. фиг. 4, 6 - 10, 28, 29, 43, 44, 45, 46, 48, 49, 50 - 57) имеет клыки 7 с бандажами 19 на рабочих гранях 20.
Рама 11 (см. фиг. 1, 2, 4, 6 - 10, 11 - 14) выполнена из двух поперечных труб 21 и 22 (фиг. 11 - 14), связанных между собой боковинами 23 и 24. Трубы 21 и 22 выполнены с герметично закрытыми торцами 25 и 26 (фиг. 11 и 14). Внутренние полости труб заполнены балластной жидкостью. Каждая труба 21 и 22 снабжена заливной пробкой 27 со щупом 28 и сливной пробкой 29. Нижняя труба 22 имеет большие диаметр и длину по сравнению с верхней трубкой 21. Каждая боковина 23 и 24 выполнена в виде охватывающих трубы 21 и 22 двух стенок 30 и 31, дополнительно связанных между сбой цилиндрическими перемычками 32. Верхняя труба 21 снабжена парой проушин 12, образующие кронштейн навески машины на гидронавеску трактора 10. Нижняя труба 22 снабжена двумя парами проушин 13 и 14 для навески на трактор 10 и кронштейнами 33 и 34 соответственно для установки и крепления копирующих колес 15 и 16, или лемеха 17, или сепаратора 18.
Пары проушин 13 и 14 на нижней трубе 22 совмещены со станками 30 и 31 боковин 23 и 24 - нижняя часть стенок 30 и 31, охватывающих нижнюю трубу 22, имеют выступы (фиг. 11 и 12), несущие функцию проушин 13 и 14. Кронштейны 33 и 34 для крепления копирующих колес 15 и 16, лемеха 17, или сепаратора 18 выполнены одной деталью, которая охватывает поверхность нижней трубы 22, выступающей за пределы верхней трубы 21 (фиг. 11 - 14). На кронштейнах 33 и 34 предусмотрены соответствующие элементы для крепления присоединяемых устройств 17 и 18. На боковинах 23 и 24 предусмотрены отверстия с укрепленными стенками 35 и 36 (фиг. 11 и 13) для шарнирного крепления дополнительного рабочего органа - ротора 8.
В качестве балластной жидкости применена техническая вода с ингибиторами коррозии. В качестве балластной жидкости может быть применен бишофит. Плотность балластной жидкости равна или больше 1 т/м3. Описанные выше пары проушин 13 и 14 позволяют агрегатировать раму 11 машины преимущественно с тракторами класса тяги 30 кН. Для расширения области применения машины рассмотрим иные варианты кронштейнов 13 и 14.
Каждый кронштейн 13 (14) рамы 11 выполнен Ш-образной формы. На параллельных щеках 37, 38 и 39 кронштейна 13 (14) выполнены разновеликие соосные отверстия диаметром 35 и 60 мм. В этих отверстиях
с возможностью демонтажа установлены пальцы 40 и 41 для шарнирного соединения с тягами 42 (43) навесной системы тракторов 10 класса тяги 20, 30, 40, 50 и 60 кН. Палец 41 большего диаметра (60 мм) выполнен полым и внутренней полостью сопряжен с концом пальца 40 меньшего диаметра (35 мм). На конце пальца 40 меньшего диаметра выполнено резьбовое отверстие 44, в котором смонтирована шпилька 45. Шпилька 45 своим вторым резьбовым концом 46 сопряжена с фасонной гайкой 47, установленной на внешней стороне щеки 39 кронштейна 13. Внешние концы пальцев 40 и 41 снабжены парами диаметрально смонтированных Ω-образных ручек 48 и 49, загнутые петлеобразные концы 50 и 51 которых наклонены к осям пальцев 40 и 41 со смещением от щек 39 и 37 кронштейна 13 (14) (см. фиг. 58).
Универсальность рассматриваемой машины достигается также тем, что кронштейны навески 12, 13 и 14 размещены в базовых точках рамы 11 таким образом, чтобы ее можно было агрегатировать с тракторами класса тяги в диапазоне крюкового усилия от 20 до 60 кН как колесной, так и гусеничной модификации. В кронштейнах 13 и 14 Ш-образной формы разновеликие пальцы навески 52 и 53 установлены в отверстиях на щеках 39, 38 и 37 кронштейнов 13 (14) с возможностью монтажа, фиксации при длительной работе и демонтажа с минимальными затратами времени и труда разновеликими и взаимно сопрягаемыми концевыми участками полых пальцев 52 и 53 (см. фиг. 1, 59 - 66).
Каждый упомянутый кронштейн 13 (14) (см. фиг. 59, 60, 62 - 65) содержит параллельно установленные щеки 37, 38 и 39, закрепленные ортогонально тавровыми сварными швами на вертикальной полке 54. Вертикальные полки 54 сварными швами соединены с боковинами 23 и 24 рамы 11. В щеках 37 и 38 выполнены однотипные соосные отверстия. В этих отверстиях установлены опорные втулки 55 и 56 с внутренним диаметром при размере внешнего диаметра пальца 53. В щеке 39 выполнено отверстие с меньшим диаметром. В нем установлена опорная втулка 57 с внутренним диаметром под размер пальца 52. Опорные втулки 55, 56 и 57 со стороны подачи пальцев 53 и 52 снабжены фасками, обеспечивающими сборку сопряжений вал - втулка. Опорные втулки 55 - 57 с щеками 37 - 39 соединены замкнутыми сварными швами, уложенными по кромке буртиков.
Пальцы 52 и 53 выполнены двух типоразмеров и полыми (см. фиг. 59 и 60, 62 - 65). Запасов площади поперечного сечения каждого пальца 52 (53) на срез достаточно, чтобы при пятикратных величинах динамических нагрузок исключить их срез и тем самым обеспечить запас прочности. Производственный опыт эксплуатации машин указанного рода показывает правильность выбора конструктивных параметров.
Палец 53 большего диаметра на одном конце имеет заходную часть 58 в виде внешней и внутренней фасок длиной 8 мм с углами наклонов в 30o к ее оси. На другом конце пальца 53 в кольцевой канавке 59 размещена пара Ω-образных ручек 49. Удаление от плоскости симметрии кольцевой канавки 59 дугообразные части ручек 49 отклонены на угол не менее 15o. Это обеспечивает удобство обслуживания при выполнении монтажных работ и установке пальцев 53 во втулках 55 и 56 щек 37 и 38. Внутренняя полая часть 60 каждого пальца 53 снабжена резьбовой частью 61 на одном конце и парой диаметрально ориентированных цилиндрических штифтов 62 и 63 на другом конце. Внутренняя полая часть 60 пальца 53 выполнена ступенчатой. Это позволяет расширить диапазон выполнения сборочных и демонтажных работ.
Палец 52 меньшего диаметра на одном конце также имеет заходную часть 64 в виде фаски длиной 6 мм с углом наклона в 30o к оси пальца 52. На другом конце пальца 52 в кольцевых канавках 65 и 66 размещены упругие элементы 67 фиксатора 68 взаимного положения пальцев 52 и 53 и пара Ω- образных ручек 48. Дугообразные части ручек 48 отклонены на угол не менее 15o от плоскости симметрии кольцевой канавки 66. В кольцевой канавке 65 внутренним упругим кольцом смонтирован упругий элемент 67, выполненный в виде пружины равного сопротивления. На фиг. 59, 60, 62 и 65 упругий элемент 67 изображен в сжатом, рабочем положении, а на фиг. 63 - в исходном, нерабочем состоянии. Внутренняя полая часть пальца 52 выполнена ступенчатой и со стороны заходной части 64 имеет резьбовой участок 69 (см. фиг. 62, 63 и 65).
Фиксатор 68 взаимного положения каждой пары сопрягаемых пальцев 52 и 53 в кронштейне 13 (14) представлен парой диаметрально направленных штифтов 62 и 63, размещенных во внутренней полости пальца большого диаметра, в заходной части 58 полого пальца 53 и парой байонетовых U-образных пазов 70 и 71, выполненных на внешней поверхности полого пальца 52 меньшего диаметра со стороны его заходной части 64. Каждый паз 70 (71) имеет заходную часть 72, рабочий участок 73 и блокирующий участок 74. Ширина рабочего участка 73 и блокирующего участка 74 больше диаметра штифта 62 (63). Заходная часть 72 байонетового паза 70 (71) имеет расширенный участок, ширина которого в 1,5 ... 1,7 раза больше диаметра штифта 62 (63) (см. фиг. 67).
Средство для сборки, фиксирования и демонтажа полых пальцев 52 и 53 во втулках 55, 56 и 57 щек 37 - 39 представлено в виде смонтированных на резьбовой шпильке 45, шарового слоя 75, распорной втулки 76, воротка 77 с шаровой опорой 78 с диаметрально ориентированными воротками и вспомогательных гаек 79, 80, 81 и 82 (см. фиг. 61) на резьбовых концах 83 и 84. Распорная втулка 6 снабжена фасонной гайкой 85. На пальцах 52 с внешним диаметром 35 мм размещены нижние тяги 42 и 43 со сферическими шарнирами 86 гидронавесной системы тракторов 10 класса тяги 20 - 40 кН. На пальцах 53 монтируются тяги 87 со сферическими шарнирами 88 навесной системы тракторов 10 класса тяги 50 - 60 кН.
Снабженная лемехом 17 в виде U-образного подрезающего рабочего органа 3 (см. фиг. 1 и 2, 15 - 17) машина для извлечения преимущественно корней и корневищ солодки имеет горизонтальный нож 89 и сопряженные с ним дугообразными участками 90 и 91 наклонные к направлению движения ножа 89 боковые стенки 92 и 93. Боковые стенки 92 и 93 соединены с рамой 11 с возможностью фиксированной переустановки. Фронтально ориентированные грани ножа 89, дугообразных участков 90 и 91 и боковых стенок 92 и 93 имеют односторонние упрочненные лезвия 94, 95, 96, 97 и 98 с углами заточки не более 20o. Радиус галтели каждого дугообразного участка выполнен не менее 150 мм. Каждая боковая стенка и дугообразный участок образованы одной деталью (см. фиг. 16). Боковые стенки 92 и 93 лемеха 17 закреплены на кронштейнах 33 и 34 рамы 11 посредством оси 99 и трех удаленных на оси 99 крепежных элементов 100 и 101. Оси 99 боковых стенок 92 и 93 кронштейнов 33 и 34 остаются в зоне действия при переустановке рабочего органа 3 в транспортное положение (см. фиг. 10). Между парами крепежных элементов 100 и 101 установлен срезной штифт 102 (см. фиг. 18). В отверстиях боковой стенки 93 (92) лемеха 17 и кронштейна 33 с натягом размещен срезной штифт 102. Тело срезного штифта 102 снабжено концентратором напряжения 103 (см. фиг. 18). Крепежные элементы 101 и 102 размещены в соосных отверстиях 104 и 105 боковых стенок 93 (92) и кронштейнов 33 (32) свободно и за счет момента затяжки попарно плотно прижаты к контактным поверхностям. Каждая из осей 99 выполнена полой. В кронштейне 33 ось 99 от смещения ограничена буртиком 106. На боковой стенке 93 выполнены резьбовые отверстия 107. Заходная часть оси имеет прорезь 108. После установки ось 99 в отверстие 109 кронштейна 33 и отверстие 110 боковины 93, ее фиксируют планкой 111, разместив ее в прорези 108 и закрепив парами болтов 112 (М8х25) через пружинные шайбы 8 65Г. Такая связь лемеха 17 U-образного подрезающего рабочего органа 3 с кронштейнами 33 и 34 рамы 11 выдерживает ударный характер нагрузок при глубоком подрезании материкового пласта, насыщенного корнями солодки, и обеспечивает перевод орудия рабочего органа 3 в нерабочее положение при дальней транспортировке и монтаже.
Горизонтальный нож 89 и наклоненные к направлению движения ножа 89 боковые стенки 92 и 93 взаимно соединены в неразъемный габаритный узел сварными швами, уложенными на предварительно подготовленные фаски 113 и 114. Сварку лемеха 17 производят в кондукторе с выдержкой температурных режимов. Износостойкость лезвия 4 на фронтальной части U-образного подрезающего рабочего органа 3 обеспечивают одним из известных технологических приемов, нашедшее применение в машиностроении.
Для устойчивого выполнения технологического процесса добычи корней в зарослях солодки при низкой влажности почвы и грунта, т.е. на пересушенных массивах, машина снабжена лемехом 115 (см. фиг. 68 - 71). Лемех 115 образован парой разнесенных по ширине захвата машины и вертикально установленных в продольно-вертикальных плоскостях боковых стенок 116 и 117, наклоненных к направлению движения. Лемех 115 установлен впереди сепаратора 5, а его боковые стенки 116 и 117 - со смещением наружу от его стоек 92 и 93. На внутренних сторонах 118 боковых стенок 116, 117 на нижних участках смонтированы с возможностью демонтажа деформаторы 119 почвы. Каждый деформатор 119 почвы выполнен в виде усеченной неправильной пирамиды, большее основание которой сопряжено с базовой поверхностью боковой стенки 116 (117). По крайней мере одно из ребер 120 ориентировано параллельно нижнему срезу 121 стенки 116 (117). Боковая грань 122 пирамиды обращена в сторону режущей кромки 123 на наклонном лезвии 124 стенки 116 (117). Деформатор 119 почвы выполнен полым. На усеченной грани 125 пирамиды выполнено углубление 126 для размещения крепежного элемента 127. Крепежный элемент 127 размещен в отверстиях 128 и 129 боковой стенки 116 (117) и углубления 126 деформатора 119 почвы. Ребра 120, 130, 131 и 132 основания пирамиды деформатора 119 почвы размещены в замкнутой канавке 133 боковой стенки 116 (117). Лезвие 124 выполнено на внешней поверхности боковой стенки 116 (117), противоположной размещению деформатора 119 почвы. Лемех 115 имеет одностороннее лезвие 124 с режущей кромкой 123. Режущие кромки 123 левой стенки 116 и правой стенки 117 наклонены под углом 120o ± 5o к направлению движения устройства. Деформаторы 119 почвы выполнены полыми штамповкой из листового металла толщиной 4 мм. Крепежный элемент 127 имеет болт с потайной головкой, шайбу и гайку М12. Головка болта установлена заподлицо с внешней поверхностью боковых стенок 116 и 117 лемеха 115 (см. фиг. 7).
В машине, настроенной для добычи корней (см. фиг. 4, 6 - 10), П-образный сепаратор 5 выполнен с горизонтальным лезвием 134 и снабжен отклоненными вверх и назад подъемниками 6 пласта и корней. Боковые стенки 135 и 136 рабочего органа 3 соединены с рамой 11 с возможностью фиксированной переустановки (см. фиг. 9 и 10). Боковые стенки 135 и 136 сепаратора 5 снабжены односторонними лезвиями с режущими кромками 137. Угол заточки лезвия 134 не более 25o. Верхние части боковых стенок сепаратора 5 закреплены на кронштейнах 33 и 34 рамы 11 посредством осей 99 и удаленных от осей крепежных элементов 100 и 101. Один из крепежных элементов 99 остается в зоне действия при переустановке рабочего органа 5 в транспортное или иное положение. Между парами крепежных элементов 100 и 101 крепления боковых стенок 135 и 136 сепаратора 5 установлен срезной штифт 102 с концентратором напряжения 103. Горизонтальное лезвие 134 выполнено из листовой стали. Фронтальная часть лезвия 134 снабжена режущей кромкой 137. Толщина листа стенок 135 и 136 - не более 20 мм. Наиболее нагруженная и быстроизнашиваемая часть режущей кромки 137 подвергнута упрочнению. Угол заточки горизонтального лезвия 134 и стенок 135 и 136 - не выше 25o. Подъемники 6 по длине горизонтального лезвия 134 размещены с шагом 200 ... 250 мм. Угол наклона верхнего ребра подъемника 6 к горизонту - не более 35o.
Для повышения продуктивности естественных зарослей солодки путем новых корнеобразований, машина снабжена дополнительным лемехом 138 (см. фиг. 72 - 74). Лемех 138 содержит две наклоненные к горизонту стойки 139 и 140. Каждая стойка 139 (140) имеет монтажную часть 141 и рабочий участок 142. Монтажная часть 141 имеет четыре отверстия для соединения с кронштейном 33 (34) рамы 11 машины. Одно из отверстий предусмотрено для размещения оси 99, два других - для крепления элементов 100 и 101, а четвертое - для срезного штифта 102. Монтажная часть 141 и рабочий участок 142 каждого лемеха 138 выполнены одной деталью из плоского листового материала толщиной 14 ... 16. Материал лемеха 138 - углеродистая сталь 65Г. Рабочий участок 142 выполнен криволинейным, причем на виде спереди стойками 139 и 140 придана форма ветви параболы, вершина которой совмещена с нижним концом. Фронтальная часть стойки 139 (140) имеет одностороннее лезвие 143 с углом заточки менее 15o. Лезвие 143 подвержено объемной закалке на ширину 50 - 60 мм от режущей кромки 144. Твердость режущей кромки 144 не ниже 60 - 65 HRC. Режущая кромка 144 наклонена к горизонту под углом 60 - 65o. Стойки 139 и 140 выполнены в зеркальном отражении. На раме 11 машины стойки 139 и 140 размещены парами. В зависимости от условий работы загнутых концов рабочих участков 142 стоек 139 и 140 установлено либо с максимальным удалением, либо оппозитно друг к другу (см. фиг. 72 и 73).
В технологической цепочке последовательно выполняемых операций машиной ее вращающийся ротор 8 с клыками 7 установлен за наклонными подъемниками 6 (см. фиг. 4, 6 - 10). Ротор 8 выполнен в виде цилиндрического барабана 145 с закрепленными на его наружной поверхности клыками 7 (см. фиг. 45, 46, 48, 49, 56, 57). На концевых участках барабана 8 посредством толстостенных дисков соосно смонтирована пара шлицевых втулок 146 и 147. Шлицы 148 на втулках 146 и 147 выполнены прямобочными со следующими конструктивными параметрами: D - 8 x 42h12 x 48h7 x 8e8. Абрис втулок 146 и 147 либо совмещен со срезами концевых участков барабана 145, либо выступает за его пределы. Такое конструктивное выполнение ротора 8 позволяет без лишних затрат труда и времени демонтировать его и заменить на другой согласно почвенным условиям и экотипа солодки.
Рассмотрим конструкцию четырех принципиально разных по воздействию на корнесодержащий слой роторов 8. Ротор 8 (см. фиг. 56 и 57) содержит вышеупомянутый цилиндрический барабан 145, цапфы - шлицевые втулки 146 и 147 и клыки 7. Клыки 7 закреплены на поверхности цилиндрического барабана 145. Клыки каждого типоразмера установлены в пакетах 149, 150, 151, 152 и 153. Пакеты 149 - 153 смонтированы с равным шагом t по длине барабана 145. Периферийные кромки 154, 155, 156 и 157 клыков 7 соответственно в пакетах 149 - 153 размещены с удалением от оси x'-x барабана 145 по координатам цепной линии, описываемой уравнением вида:
y = a · ch(x/a), (1)
где y - координата по оси ординат;
a - параметр цепной линии;
x - координата по оси абсцисс.
Параметр d цепной линии равен величине радиуса клыка с минимальным удалением ее периферийной точки от продольной оси x'-x. Параметр а цепной линии (1) в частном случае равен величине клыка 7 в пакете 149. Периферийная точка 154 клыка 7 имеет минимальный радиус R1 описанной окружности, т.е. равен отрезку 0 - 154 в масштабе (a = R1). Для надежного выполнения технологического процесса окружная скорость периферийных кромок клыков 7 в пакете 154 должна быть в 8 - 10 раз больше поступательной скорости машины, т.е.
V1 : Vм = 8 ... 10, (2)
где V1 - окружная скорость клыка 7 в пакете 149 (см. фиг. 56);
Vм - поступательная скорость машины.
При поступательной скорости машины Vм = 2 м/с, величина окружной скорости должна быть в диапазоне 16 ... 20 м/с. При частоте вращения корпуса 145 приводного ротора 8 4,5 с-1 (270 об/мин), угловая скорость вращения приводного рабочего органа равна 28,26 с-1. Отсюда следует минимальный радиус описанной окружности для клыков 7 в пакете 149:
R1= V/ω = 20/28,26 = 0,707 м.
При t = 150 мм, радиус описанной окружности для клыков 7 в пакетах 150, 151, 152 и 153 составят, соответственно: R2 = 709 мм; R3 = 770,6 мм; R4 = 855 мм; R5 = 955 мм.
Каждый клык 7 имеет ступенчатую переднюю грань. На грани 158 выполнены ступени 159, 160, 161 и 162. Количество ступеней 159 - 162 на гранях 158 клыков 7 в пакетах 149 - 153 варьирует от двух до семи. Угол раствора αi между пакетами 149 - 153 и ступенями 159 - 162 увеличивается от π/2 до 3π/4 (см. фиг. 56 и 57). Ступени 159, 160, 161 и 162 взаимно соединены площадками 163, 164 и 165, выполненными тангенциально к окружностям, соответственно, с радиусами ρ12 и ρ3 (см. фиг. 57). Задняя грань 166 клыка 7 выполнена плоской и отклонена от радиуса.
При добыче корней и корневищ солодки в качестве сырья фармацевтической промышленности, добываемые корни и корневища на своей поверхности не должны иметь механических повреждений пробкового и лубяного слоев. Последние исключают попадание влаги и болезнетворных микробов в одревесневшую часть. Кора и луб исключают протекание химических процессов, снижающих качество сырья (глицирритовой кислоты и флавоноидов). Для решения этой проблемы предложен отъемный ротор 8 с клыками 7 на поверхности его корпуса барабана 145 (см. фиг. 45 - 47). Три плоских клыка 7, установленных перпендикулярно оси барабана 145, образуют лопасть. Клыки 3 в лопасти соединены стыковыми сварными швами и тавровыми сварными швами с поверхностью корпуса барабана 145. Рабочие и тыльные образующие клыков 7 выполнены по логарифмическим спиралям с плавным переходом спиралей на вершине клыков 7. Длина спирали 167 на рабочей части клыка 7 больше длины спирали 168 на тыльной части. Благодаря этому клыки 7 "изогнуты" в сторону тыльной части - в сторону, противоположную направлению вращения. Спирали 167 и 168 и их переходы 169 обрамлены цилиндрической окантовкой 170 из упругого материала. Последняя выполнена в виде жестко скрепленной с каждым клыком 7 и изогнутой по профилю спиралей 167 и 168 и их переходу 169 трубы с продольной прорезью для прохода сечения клыка 7. Размах лопастей с клыками 7 возрастает от концов барабана 145 к его середине таким образом, что описываемые клыками 7 окружности образуют обручи объемного бочкообразного образования. Отношение диаметров, описывающих лопасти из трех клыков 7 окружностей в середине (D1) барабана и по его краям (D2) равно
D1 : D2 = (1,3 ... 1,5) : 1. (3)
Основные данные клыков 7: толщина основного сечения - 10 мм; поперечный размер окантовки - черная шовная водопроводная труба сечением 1 1/4'' с толщиной стенки 3 - 5 мм. Материал - сталь 3.
Достижение указанной выше цели обеспечивается тем, что с поверхностей корней и корневищ механическим путем удаляют пробковый и лубяной слои. Очищенные корни идут только для химической промышленности при изготовлении лекарственных препаратов. Добыча корней и корневищ солодки для указанных целей исключает любые повреждения корневой массы. Для реализации поставленной цели нами разработан ротор 8 с бичами из упругого материала (см. фиг. 48 - 55).
Ротор 8 машины для добычи корней солодки содержит корпус 145, фланцы 171, цапфы 146 и 147 с внутренними прямобочными шлицами 148 и клыки 7. Клыки 7 на корпусе 145 ротора 8 смонтированы в пяти рядах. В каждом ряду клыки 7 взаимно смещены с равным угловым шагом. Количество клыков 7 в рядах больше двух. Каждый клык 7 имеет переднюю грань 172, боковые грани 173 и 174, заднюю грань 15 и место сопряжения 178. Место сопряжения 178 выполнено по дуге окружности с радиусом, равным половине внешнего диаметра корпуса 145. Клыки 7 с корпусом 145 соединены тавровыми сварными швами.
Передняя грань 172 каждого клыка 7 снабжена возможностью переустановки и демонтажа бичом 180 из упругого материала. Бич 180, выполнен, например, в виде сегмента бескамерной шины модели P (5,5 x 16'' или B x D = 150 x 406 мм) с наружным диаметром 710 ± 6 мм и шириной профиля 148±5 мм. Статический радиус качения - 337±5 мм. Бич 180 на передней грани 172 клыка 7 зафиксирован средством крепления. Средство крепления бича 180 представлено в виде упоров 181, болтов 182 и резьбовых отверстий 183. Резьбовые отверстия 183 выполнены на поочередно влево и вправо в боковых направлениях отогнутых полках 184 и 185 клыка 7, охватываемых посадочными местами 186 и 187 бича 180. В посадочных местах 186 и 187 бича 180 выполнены сквозные отверстия 188 под размер упомянутых болтов 182. Болты 182 ввернуты в резьбовые отверстия 183 полок 184 и 185 через шайбы 189. Упоры 181 в виде штифтов сопряжены с посадочными местами 190 и 191 бича 180. Упоры 181 смонтированы в сквозных отверстиях 192 на боковой грани 174 клыка 7. Отверстия 192 эквидистантно удалены от передней грани 172. Полки 184 и 185 образованы радиально направленными срезами 193 до технологических отверстий 194 и разнонаправленным поочередным отгибом боковой грани 174 клыка 7 между смежными срезами 193. Технологические отверстия 194 выполнены между передней гранью 172 клыка 7 и отверстиями 192 упоров 181.
Ротор 8 смонтирован на конце Н-образной штанги 195 (см. фиг. 4, 6 - 10). Штанга 195 соединена с рамой 11 с возможностью автономного перевода в транспортное положение (см. фиг. 6 и 9). Привод ротора 8 выполнен двусторонним с предварительным нагружением валов 196 и 197 путем закручивания (см. фиг. 28 и 29). Элементы привода размещены в продольных балках 198 и 199 Н-образной штанги 195. Штанга 195 дополнительно закреплена на раме 11 посредством талрепа 200 - тяги переменной длины (см. фиг. 27, 7, 9, 10). Н-образная штанга 195 закреплена на раме 11 на осях 201 (см. фиг. 26) с возможностью автономного перевода в транспортное положение (см. фиг. 6, и 9), для чего предусмотрен гидроцилиндр 202. Тяга переменной длины - талреп 200 задает в рабочем положении точное положение оси ротора 8 относительно задних концов наклонных подъемников 6 сепаратора 5.
Н-образная штанга 195 (см. фиг. 4, 6 - 10 и 19 - 26) образована парами взаимно разнесенных и оппозитно установленных гнутых С-образных профилей 203 и 204. Каждая пара С-образных профилей 203 и 204 связана парами плит 205, установленных с равным шагом по длине продольных балок 198 и 199 и штанги 195. Плиты 205 выполнены из листовой стали толщиной 4 мм. Плиты 205 с полками профилей 203 и 204 соединены контактной сваркой. Такое соединение пар плит 205 и гнутых С-образных профилей 203 и 204 позволяет создать полые балки 198 и 199 с заданной жесткостью.
Поперечный брус 206 также создан парой гнутых С-образных профилей 203 и 204, обращенных друг к другу корытообразными профилями тех же сечений. Продольные балки 198 и 199 и поперечный брус 206 Н-образной штанги 195 взаимно крестообразно пересекаются. Места пересечения балок 198 и 199 с брусом 206 усилены уголковыми профилями 207, установленными попарно между парами С-образных профилей 203 и 204.
Левая продольная балка 198 снабжена двумя кронштейнами 208 и 209. Места сопряжений кронштейнов 208 и 209 - тяга талрепа 200 - переменной длины и механизма автономного перевода - гидроцилиндра 202 штанги 195 усилены плитами 210 и 211 и попарно установленными стержнями 212, смонтированными между полками гнутых профилей 203, 204 и плит 210, 211.
Н-образная штанга 195 своими передними концами установлена между парами стенок 30 и 31 боковин 23 и 24 рамы 11 и полыми осями 201 (см. фиг. 26) соединены с укрепленными стенками 35 и 36.
Втулки 213 полых осей 201 поворота (см. фиг. 19 и 20, 23 и 26) на передних концах параллельных балок 198 и 199 штанги 195 размещены на парах плит 205 между полками С-образных профилей 203 и 204. Каждая полая ось 201 закреплена на стенках 30 и 31 боковин 23 (24) в укрепленных стенках 35 и 36 планкой 214. Планка 214 размещена в прорези 215 полой оси 201 и закреплена болтами 216 на стенке 36 (см. фиг. 26). Описываемая конструкция шарнирного соединения Н-образной штанги 195 с рамой 11 обеспечивает высокую техническую и эксплуатационную надежность и бесперебойное выполнение технологических операций по извлечению корневой массы из корнесодержащего слоя в любых природно-климатических условиях.
В середине поперечного бруса 206 Н-образной штанги 195 размещен кронштейн 217 для установки главного редуктора 218 привода ротора 8. Кронштейн 217 для установки главного конического редуктора 218 привода ротора 8 на виде в плане имеет U-образную форму. На лобовой вертикальной плите 219 кронштейна 217 закреплены монтажные штифты 220 (см. фиг. 24). На боковых полках кронштейна 217 выполнены квадратные отверстия, охватывающие периметр поперечного бруса 206. Места сопряжения боковых полок кронштейна 217 с поперечным брусом 206 Н-образной штанги 195 усилено плитами 221 из листовой стали толщиной 5 мм и размером 80х380 мм.
Задние концы 222 и 223 Н-образной штанги 195 снабжены монтажными отверстиями 224 для установки левого и правого нижних угловых конических редукторов 225 и 226 привода ротора 8 (см. фиг. 20, 28, 29, 43 и 44). Аналогичные монтажные отверстия 227 (см. фиг. 20) выполнены в передних частях продольных балок 198 и 199 брусьев для установки левого и правого верхних угловых конических редукторов 228 и 229 привода ротора 8 (см. фиг. 28 и 29).
Перевод Н-образной штанги 195 вместе с ротором 8 из рабочего положения в транспортное или иное промежуточное положение производится силовым цилиндром 202 (см. фиг. 6 и 9). Основание 230 силового гидроцилиндра 202 (ЦС-110 с ходом поршня в 250 мм) смонтировано на оси 231, установленной во втулках 232 и 233 боковых стенок 30 и 31 рамы 11. Втулки 232 и 233 закреплены на стенках 30 и 31 сварными швами. Ось 231 имеет прорезь 234 для установки планки 235, ограничивающей ее осевое перемещение во втулках 232 и 233 боковин 30 и 31. Шток 236 силового цилиндра 202 своей вилкой охватывает по бокам кронштейн 209 на левой продольной балке 198 Н-образной штанги 195 и с ним соединен пальцем 237 (см. фиг. 6, 9 и 10). Бесштоковая полость силового гидроцилиндра 202 соединена рукавом высокого давления с гидрозолотником агрегатируемого трактора 10. Штоковая полость этого же гидроцилиндра снабжена сапуном.
Подъем Н-образной штанги 195 с ротором 8 производят гидроцилиндром 202, при этом талреп 200 - тяга переменной длины складывается до минимального размера (см. фиг. 6, 9, 10 и 27). При опускании штанги 195 гидроцилиндром 202 до минимального размера, т.е. в рабочее положение, поршень 238 в полости гильзы 239 талреп 200 перемещается до упора в торец 240 цилиндра. Но это положение ротора 8 считается оптимальным только для одного частного случая работы машины. Во всех остальных случаях поршень 238 в полости гильзы 239 гидроцилиндра должен быть в промежуточном положении. Рабочее положение штанги 195 и ее беспрепятственный перевод в транспортное положение обеспечено талрепом 200 - тягой переменной длины (см. фиг. 27). Она снабжена гильзой 239 - цилиндром, внутри которого помещен плавающий диск - поршень 238, связанный со штоком 241. Шток 241 плавающего диска 238 пальцем 242 соединен с кронштейном 208 штанги 195. Шток 241 предусматривает в зависимости от модификации машины несколько вариантов конструктивного исполнения. Цилиндр 239 выполнен с двумя донными заглушками 240 и 243. В одной из заглушек - в торце 240 размещен шток 241 плавающего диска 238. Другая заглушка 243 снабжена резьбовым отверстием. На цилиндре 239 выполнены два диаметрально ориентированных отверстия 244 с размером под диаметр отъемного воротка. В резьбовом отверстии заглушки 243 размещен резьбовой шток 245 со звеном 246 с овальным отверстием. Положение резьбового штока 245 зафиксировано контргайкой 247. Овальное звено 246 установлено при сборке рамы 11 на оси 32, установленной между боковинами 30 и 31. Таким образом тяга переменной длины - талреп 200 закреплены на раме 11. Ось 32 звена 246 с овальным отверстием тяги переменной длины - талрепа 200, полая ось 201 поворота Н-образной штанги 195 и ось 231 крепления механизма автономного перевода - силового гидроцилиндра 202 штанги 195 размещены в поперечно-вертикальной плоскости между двумя стенками 30 и 31 одной из боковин 23 рамы 11 (см. фиг. 26). Резьбовой шток 245 позволяет бесступенчато изменять длину тяги - талрепа 200 в требуемом диапазоне.
Для приведения в действие ротора 8, кроме привода вала 248 отбора мощности (ВОМ) трактора (фиг. 6 - 10), предусмотрены (фиг. 29 и 28): (трехскоростная коробка передач) главный конический редуктор 218 с двумя выходами 249 и 250, устройство 251 для предварительного нагружения валов 196 и 197, два (левый и правый) верхних конических редуктора 228 и 229 у коробки передач 218 и два таких же (левый и правый) нижних редуктора 225 и 226, расположенных по бокам ротора 8. В состав привода входят также трансмиссионные валы 196, 197 и муфты 252 - 255, изображенные на фиг. 28 и 29. Редукторы 228, 229, 225 и 226, часть валов 196 и 197 и силопередающие муфты 252 - 255 размещены параллельными потоками в продольных балках 198 и 199 Н-образной штанги 195. Таким образом привод ротора 8 выполнен двухсторонним. Шарнир 256 привода телескопического вала 248 от ВОМ трактора расположен на геометрической оси I-I поворота Н-образной штанги 196 (см. фиг. 28).
Монтаж узлов привода вращения ротора 8 на Н-образной штанге 195 обеспечивает передачу мощности (крутящего момента) на клыки 7 ротора 8 без разрыва потока мощности. Этому способствует также и то, что карданный телескопический вал 248 и трансмиссионные валы 196 и 197 взаимно соединены посредством силопередающих муфт 252 - 255 с редуктором 218, имеющим по крайней мере два выхода 248 и 250.
На выходах 249 и 250 из главного конического редуктора 218 установлены конические передачи редукторов 228 и 229, продолжением которых являются параллельные трансмиссионные валы 196 и 197 и дополнительные конические передачи редукторов 225 и 226 на концах 222 и 223 штанги 195 для привода ротора 8. Главный конический редуктор 218 выполнен с возможностью изменения величины крутящего момента и частоты вращения на выходах 249 и 250, а трансмиссионные валы 196 и 197 установлены с предварительным нагружением путем закручивания. Для этого входной вал 257 смонтирован в корпусе главного конического редуктора 218, снабжен подвижным блоком 258 из трех цилиндрических шестерен 259, 260 и 261 с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями 262 и 263 на промежуточном валу 264 (см. фиг. 28 - 34). На конце входного вала 257 свободно посажена дополнительная коническая шестерня 265, на конце промежуточного вала 264 неподвижно закреплена другая коническая шестерня 266. Эти шестерни (265 и 266) находятся в зацеплении с аналогичными шестернями соответственно 267 и 268 на выходном валу 269 редуктора 218. В коническую шестерню 265 на входном валу 257 встроена цилиндрическая шестерня 270 с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней 261 блока шестерен 258 (см. фиг. 29 - 34).
Главный редуктор 218 (см. фиг. 28 - 33) привода ротора 8 включает сварной корпус 271, входной 257, промежуточный 264 и выходной 269 валы. На входном валу 257 подвижно смонтирован (установлен на цилиндрах) блок 258 из трех цилиндрических шестерен 259, 260 и 261 разного диаметра. На промежуточном валу 264 неподвижно закреплены две шестерни 262 и 263 с возможностью поочередного взаимодействия соответственно с шестернями 259 и 260 блока 258. На конце входного вала 257 свободно посажена дополнительная коническая шестерня 265, на конце промежуточного вала 264 неподвижно закреплена вторая дополнительная коническая шестерня 266. Обе конические шестерни (265, 266) находятся в постоянном зацеплении с аналогичными (с тем же числом зубьев) коническими шестернями соответственно 267 и 268 выходного вала 269. Последний (269) снабжен двумя противолежащими выходными хвостовиками 249 и 250. В коническую шестерню 265 на входном валу 257 встроена цилиндрическая шестерня 270 с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней 261 (наименьшего диаметра) блока 258 шестерен. Ступица дополнительной конической шестерни 265 посажена на входном валу 257 посредством радиального подшипника 272, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней 265 установлена в корпусе 271 на двух конических подшипниках 273. Монтаж второго конца входного вала 257, а также опор валов 264 и 269 произведен без существенных особенностей и виден на фиг. 30. Входной вал 257 и промежуточный вал 264 являются короткими. Выходной вал 269 расположен перпендикулярно названным валам 257 и 264, простирается на всю длину корпуса 271 и несет на себе раздвоенный силовой поток. Входной вал 257 имеет выступающий за пределы корпуса 271 хвостовик 274 с прямобочными шлицами и полукруглой кольцевой канавкой 275 на его середине.
Подвижный блок 258 из трех шестерен 259 - 261 снабжен механизмами смещения 276 вдоль входного вала и фиксации положения шестерен 259, 260 и 261 (см. фиг. 29). Ручка управления механизма смещения 276 расположена на передней вертикальной стенке корпуса 271 редуктора 218.
Рассмотрим конструкцию главного редуктора 218 с компактным размещением шестерен в полости корпуса 277. Главный конический редуктор 218 (см. фиг. 34) привода ротора 8 машины для добычи корней солодки включает корпус 277, входной вал 257, промежуточный вал 264 и выходной вал 269. Входной вал 257 снабжен приемным шлицевым хвостовиком 274 с кольцевой канавкой 275, прямобочными шлицами 278 для установки подвижного блока 258 из трех цилиндрических шестерен 259, 260 и 261 равного диаметра, посадочными местами 279 и 280 для размещения подшипниковых опор 272 и 281. На промежуточном валу 264 неподвижно за счет прямобочных шлиц 282 закреплены две шестерни 262 и 263 с возможностью поочередного взаимодействия соответственно с шестернями 259 и 260 блока 258. На концах промежуточного вала 264 выполнены посадочные места 283 и 284 для размещения подшипниковых опор 285 и 286. Выходной вал 269 снабжен двумя противолежащими выходными хвостовиками 249 и 250 с кольцевыми канавками 287 и 288. Со смещением к середине входного вала 269 выполнены посадочные места 289 и 290 для размещения подшипниковых опор 291 и 292. Средний участок вала 269 снабжен прямобочными шлицами. Выходной вал 269 в корпусе 277 установлен перпендикулярно к входному валу 257. В средней шлицевой части выходного вала 269 оппозитно смонтирована через дистанционную шайбу 293 пара равновеликих конических шестерен 267 и 268. Обе шестерни 267 и 268 находятся в постоянном зацеплении с аналогичными по конструкции коническими шестернями 265 и 266, смонтированными на консольных участках соответственно входного 257 и промежуточного 264 валов. Консольная часть вала 264 смонтирована посредством радиального подшипника 285 на посадочном месте 283. Наружная сторона ступицы 293 шестерни 265 вместе со встроенной шестерней 270 установлена в корпусе 277 на двух оппозитно установленных конических подшипниках 273. Подвижный блок 258 из трех цилиндрических шестерен 259, 260 и 261 на шлицах 278 входного вала 257 установлен с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями 262 и 263 промежуточного вала 264 и третьей шестерней 261 малого диаметра со встроенной цилиндрической шестерней 270 с внутренним зацеплением в конической шестерне 265, смонтированной на консольной части входного вала 257. Ступица блока 258 снабжена проточкой 294, в которой размещена вилка 295 (фиг. 31 - 33) механизма перемещения 26 подвижного блока 258 шестерен 259 - 261. Между цилиндрическими шестернями 262 и 263 на промежуточном валу 264 установлена дистанционная втулка 296. Ступица конической шестерни 266 на консольной части промежуточного вала 264 от осевого смещения зафиксирована диском 297 и стопорными болтами 298. Стопорные болты 298 размещены в резьбовых отверстиях на торце вала 264 и взаимно соединены фиксатором. Подшипники 285 и 286 в корпусе 277 установлены посредством стакана 299. Между подшипниками 273 в стакане 300 размещена распорная втулка 301. Подшипники 273 закреплены фасонной гайкой 301 и шайбой с усом на резьбовой части ступицы 293 конической шестерни 265. Положение ступицы 293 конической шестерни 265 на радиальном подшипнике 272 зафиксировано стопорным кольцом 302. Осевое смещение конической шестерни 265 относительно консольной части входного вала 257 ограничено диском 303 с стопорными болтами 304 в резьбовых отверстиях торца вала 257. Стаканы 299, 305 и 306, соответственно, подшипниковых опор 283, 286, 281, 291 и 292 промежуточного, входного и выходного валов 264, 257 и 269 смонтированы в корпусе 277 с возможностью демонтажа. Стаканы 299 и 300 смонтированы на перегородке 307 корпуса 277.
В приводе ротора 8 последовательно размещены карданный вал 248, соединенный с ВОМ трактора 10 посредством двух однотипных шарниров Гука 256 и шлицевых вала и втулки, редуктора 218 с двумя выходами 249 и 250, устройство 251 для нагружения валов 196 и 197, установленное на выходе 249 из редуктора 218, трансмиссионные валы 196, 197 и конические редукторы 228, 229, 225 и 226. Продолжением верхних конических передач редукторов 228, 229 являются параллельные трансмиссионные валы 196, 197 с силопередающими муфтами 196, 197 с силопередающими муфтами 252 - 255 и дополнительные конические передачи 225 и 226 на концах вала ротора 8 (см. фиг. 28 и 29).
Устройство 251 для силового нагружения валов 196 и 197 путем закручивания (фиг. 28, 41 и 42) содержит полумуфты 308 и 309. Каждая полумуфта 308 и 309 снабжена двумя рычагами 310 и 311 соответственно. На концах одного из рычагов 310 жестко закреплены лопасти, установленные перпендикулярно консолям 312 и 313 с винтовыми упорами 314 и 315, взаимодействующими своими полусферическими наконечниками 316 с концами 317 и 318 - криволинейной поверхностью рычага 311 другой полумуфты 309. Устройство 251 в сборе закрыто цилиндрическим сборно-разборным кожухом 319.
Полумуфта 309 снабжена шлицевой втулкой, которая размещена на выходе 249 выходного вала 269 главного конического редуктора 218. Положение полумуфты 309 на конце вала 269 главного конического редуктора 218 зафиксировано штифтом 320, установленным на сквозном отверстии полумуфты 309 и в кольцевой канавке 287 выхода 249.
Полумуфта 308 аналогичным образом соединена с приемным валом верхнего углового конического редуктора 228. Полумуфта 309 имеет цилиндрическую втулку 321, которая охватывает цапфу 322 полумуфты 308. Цапфа 322 полумуфты 308 и втулка 321 полумуфты 309 взаимно сопряжены по скользящей посадке (9-й квалитет). Полумуфты 308 и 309 обеспечивают строгое соосное соединение выходного вала 269 главного конического редуктора 218 и приемного вала верхнего углового конического редуктора 228. Винтовые упоры 314 и 315 снабжены квадратными хвостовиками 323. Положение винтовых упоров 314 и 315 в резьбовых отверстиях консолей 312 и 313 зафиксировано контргайками 324.
Соединение соосных валов посредством силопередающих муфт 252 - 255 включает, например, валы 229 и 197 с однотипными шлицевыми концами 325 и 326, две совершенно одинаковые фланцевые полумуфты 327 и 328, посажены на валах 229, 197 и обращены торцами друг к другу (см. фиг. 29, 35 и 36). Полумуфты 327 и 328 зафиксированы от осевого смещения стопорным устройством в виде штифтов 329, при этом половина сечения штифтов 329 проходит через полукруглые проточки 330 на цапфах валов. На торцах полумуфт 327 и 328 напроход выполнены центровые углубления 331. Соосность центровых углублений 331 предопределяется одинаковой конфигурацией полумуфт 327, 328 и, следовательно, идентичной технологией их изготовления. Между торцами полумуфт 327 и 328 в углублениях 331 установлен относительно крупный шарик 332. Диаметр последнего и начальные диаметры углублений 331 подобраны таким образом, что между торцами полумуфт 327 и 328 образован зазор l. В этот зазор помещен диск 333 с центральным отверстием, охватывающим шарик 332, и с отверстиями на периферии, в которые посажены пальцы 334. Отношение зазора l и толщины h диска 333 равно (1,6 ... 2,0):1. Пальцы 334 пропущены в U-образные пазы 335, выполненные на фланцах полумуфт 327 и 328; образующие пазов имеют выпуклости, выполненные по тороидальной поверхности. Пальцы 334 и образующие пазов 335 подвергнуты поверхностному упрочнению.
Муфта (см. фиг. 28, 39 и 40) для согласования углового положения валов 269 редуктора 218 и приемного вала редуктора 228 включает полумуфты 336 и 337 с однотипными шлицами 338, две посаженные на валах ступицы 339 и 340 с полумуфтами 336 и 337 соответственно. Обращенные внутрь концы ступиц 339 и 340 перекрывают друг друга, расположены коаксиально и совместно образуют дополнительную опору. Ступицы 339 и 340 зафиксированы от осевого смещения штифтами 343, половина сечения которых проходит через полукруглые проточки 344 на валах. Каждая из полумуфт 336 и 337 снабжена двумя расходящимися в противоположные стороны рычагами 345 и 346, один из которых имеет закрепленную перпендикулярно рычагу 346 консоль 347. В консоли 347 рычага 346 полумуфты 337 на резьбе поставлен винтовой упор 348 с полусферическим наконечником 349. Винтовой упор 348 дополнительно фиксируется относительно консоли 347 гайкой 350. Рычаг 345 имеет опорные площадки 351 с загибом 352, которые могут взаимодействовать с наконечниками 349 при ввинчивании упора 348. Оси упора 348 расположены по разные стороны ступицы 339 на своих консолях - параллельно и противонаправленно друг относительно друга с возможностью увеличения радиуса действия рычагов 345 по мере ввинчивании упоров 348.
Рассмотрим конструкцию муфты для согласования углового положения выходного вала 269 редуктора и приемного вала редуктора 228 с однотипными шлицевыми концами, две посаженные на валах ступицы 341 и 342 с полумуфтами 353 и 354 соответственно. Обращенные внутрь концы ступиц 341 и 342 перекрывают друг друга, расположены коаксиально и совместно образуют дополнительную опору. Ступицы 241 и 242 зафиксированы от осевого смещения на цапфах валов штифтами 355, половина сечения которых проходит через полукруглые проточки 356 на цапфах валов редукторов 218 и 228. Каждая из полумуфт 353 и 354 снабжена двумя расходящимися в противоположные стороны рычагами 357 и 358. Один из рычагов (358) имеет закрепленную перпендикулярно рычагу консоль 359. В консоли 359 рычага 358 каждой полумуфты 353 на резьбе поставлен винтовой упор 360 с полусферическим наконечником 361. Винтовой упор 360 дополнительно фиксируется относительно консоли 359 гайкой 362. Рычаги 357 имеют опорную площадку 363 с загибом 364, которые могут взаимодействовать с наконечником 361 при ввинчивании упора 360. Оси упоров 360 расположены по разные стороны ступиц 341 и 342 на своих консолях 359 - параллельно и противонаправленно друг относительно друга с возможностью увеличения радиуса действия рычагов 357 по мере ввинчивания упоров 360.
Муфта снабжена защитным кожухом преимущественно цилиндрической формы, который выполнен из двух С-образных в сечении половин 365 и 366, перекрывающих друг друга по образующей и опирающихся на рычаги 357. В центре половин 365 и 366 предусмотрены отверстия, охватывающие ступицы 341 и 342. Крепление половин 365 и 366 между собой выполнено посредством колец 367, установленных в вогнутости 368 и выпуклости 369 половин 365 и 366. Последние также повышают жесткость половин. Этому служат и вогнутости 370 на боковых плоскостях половин 365 и 366 кожуха.
Опыт эксплуатации машин такого рода показал, что ротор 8 должен быть легкосъемным, причем надежность его привода должна быть на самом высоком техническом уровне. В силу ударного характера работы клыков 7, его привод осуществлен с двух сторон. На фиг. 43 и 44 представлены два варианта конструктивного исполнения нижних угловых конических редукторов 225 (226).
Каждый из редукторов 225 (226) содержит сварной корпус 371, в котором с возможностью демонтажа размещены ведущая коническая шестерня 372 и ведомая коническая шестерня 373. Числа зубьев шестерен 372 и 373 соотносятся как 1: 2.
Ведущая коническая шестерня 372 размещена на шлицевом хвостовике 374 ведущего вала 375. Ступица ведущей шестерни 372, размещенная на шлицевом хвостовике 374, от осевого смещения ограничена буртиком в сторону стакана 376 и диском 377 в сторону ведомой конической шестерни 373. Ведущий вал 375 установлен соосно полости стакана с помощью пары оппозитно установленных роликоподшипников 378. Наружные кольца роликоподшипников 378. Наружные кольца роликоподшипников 378 в стакане 376 размещены через дистанционную втулку 379. Положение роликоподшипников 378 на ведущем валу 375 зафиксировано фасонной гайкой 380 и шайбой с усом, установленных на резьбовой части вала 375. Стакан 376 в корпусе 371 установлен через регулировочные прокладки. Такие же прокладки предусмотрены между крышкой 381 стакана 376 и самим стаканом.
В полости корпуса 371 в стакане 382 смонтирована пара роликоподшипников 383. Роликоподшипники в стакане 382 размещены через дистанционную втулку 384, положение которой в стакане 382 зафиксировано стопорным болтом 385 с контргайкой. Во внутренних кольцах подшипников 383 установлен ведомый полый вал 386. На внешней поверхности ведомого вала 386 выполнены буртик 387, прямобочные шлицы 388, посадочные места 389 и резьбовой участок 390. Положение ведомой конической шестерни 373 и роликоподшипников 383 на полом ведомом валу 386 зафиксировано фасонной гайкой 391. Концы полого ведомого вала 386 выведены за пределы корпуса 371 и с ним сопряжены через крышки 392 с сальниковыми уплотнителями 393 надлежащей конструкции.
Приводная коническая шестерня 373 ведомого углового конического редуктора 225 (226) соединена с рабочим органом - ротором 8 - посредством дополнительного шлицевого вала 394, пропущенного через полый ведомый вал 386 шестерни 373. Вал 394 снабжен пальцем 395, зафиксированным в полости на внешнем конце полого вала 386 (см. фиг. 43). В другом варианте (фиг. 44) приводная коническая шестерня 373 соединена с рабочим органом - ротором 8 - посредством дополнительного со шлицами на поверхности вала 396. Дополнительный вал 396 снабжен хвостовиком 397, выступающим за внешний конец полого ведомого вала 398 и зафиксированным на этом конце стопорными кольцами 399 и диском 400 с технологическими отверстиями.
Машина для извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков, в частности корней и корневищ солодки при выполнении нижеуказанных способов, работает следующим образом.
Работу машины рассмотрим при выполнении следующих технологий:
1) повышение продуктивности естественных зарослей солодки (в частности лакричников: солодки голой Glycyrrhiza glabra L. и солодки уральской Glycyrrhiza uralensis Fisch) путем поранения старовозрастных корней и корневищ солодки за счет поделки узких и сверхузких щелей на глубину 0,4 - 0,6 м;
2) восстановление популяции солодки голой и солодки уральской путем посадки в полосах;
3) уборка корней и корневищ солодки голой в затапливаемой пойме с использованием полосной технологии добычи лакрицы для сохранения экотипа и сокращения времени восстановления продуктивности корневой массы на убранных полосах;
4) уборка корней и корневищ солодки в острозасушливый период (плотность почвы 3 - 6 МПа, в слое - 0 - 0,6 м, температура почвы до +50 ... +65oC).
Для выполнения первой технологической операции машину к работе готовят в следующем порядке.
На раму 11 машины, в частности на ее кронштейны 33 и 34, монтируют дополнительный лемех 138 (см. фиг. 72 - 74). Для этого в отверстии 109 кронштейнов 33 и 34 сначала устанавливают оси 99, а на них навешивают стойки 139 и 140 своими монтажными частями 141. Положение каждой оси 99 фиксируют на стойках 139 и 140 планками 111 и болтами 112 (см. фиг. 18). Планки 111 предварительно устанавливают в прорези 108. Далее стойку 139 (140) отклоняют в ту или иную сторону и размещают срезной штифт 102 в специально обработанные отверстия кронштейна 33 (34) стойки 139 (140), выполненных между парой отверстий 104 для размещения крепежных болтов 100 (101). Далее в совмещенные отверстия 105 кронштейна 33 и отверстия 104 стойки 139 устанавливают крепежные болты 100 и 101, которые затягивают гайками М30 через пружинные шайбы 30 65Г. Аналогичным образом поступают с правой стойкой 140 дополнительного лемеха 138. Стойки 139 и 140 на раме 11 машины установлены с удалением друг от друга на расстояние, равное 1,2 м. Экспериментально установлено, что тяговое сопротивление двух стоек 139 и 140 при поделке щелей шириной не более 2,0 см на глубину до 0,6 м на целинных залежах не превышает 22 - 24 кН (2180 - 2360 кГс).
Для обеспечения заданной рабочей скорости движения агрегата, следовательно и производительности, необходим трактор колесной и гусеничной модификации класса тяги 3 (ДТ-175С, ДТ-75, Т-150, Т-150К, ВТ-100 и др.). Трактор 10 с тягами 42 и 43 гидронавесной системы подают задним ходом к кронштейнам 12, 13 и 14 рамы 11 (см. фиг. 1 и 2). Пальцы навески с внешними диаметрами 35 и 30 мм удаляют из втулок кронштейнов навески 12 - 14 (см. фиг. 72 - 74). Далее левую и правую нижние тяги 42 и 43 соединяют с кронштейнами 13 и 14, а центральную верхнюю тягу (ее положение на фиг. 2 совпадает с продольной осью агрегата) - с кронштейном 12. Силовым гидроцилиндром гидронавески трактора 10 раму 11 машины переводят в полное транспортное положение. Блокировочными цепями гидронавески трактора 10 ограничивают боковые колебания рамы 11 в пределах ±3 см от продольной плоскости симметрии агрегата.
В полевых условиях выполняют одну регулировку. При движении агрегата раму 11 переводят в рабочее положение. При опускании рамы 11 загнутые концы рабочих участков 142 стоек 139 и 140 дополнительного лемеха 138 касаются поверхности поля. Режущие кромки 144 лезвия 142 врезаются в корнеобитаемый слой почвы и грунта. При установившемся движении рама 11 со стойками 139 и 140 дополнительного лемеха 138 должна занять положение, показанное на фиг. 74. Номинальным следует считать положение рамы 11 таковым, что геометрические оси толстостенных труб 21 и 22 должны быть размещены в поперечно-вертикальной плоскости (строго по отвесу). Любые отклонения от вертикальной линии (линии отвеса) устраняют изменением длины центральной верхней тяги.
При движении агрегата режущие кромки 144 лезвий 142 на своем пути подрезают корни и корневища солодки, отделяя их от материнского или иного более крупного корня на расстоянии 1,2 м. Из пазушных почек корней и корневищ солодки появляются вертикально ориентированные побеги: направленные вверх образуют вегетативные (надземные побеги); направленные вбок и вниз - корни (сосущие и скелетные). Нижняя криволинейная часть образованной щели является очаговым резервуаром запасов влаги. Далее при кратковременных летних осадках невпитавшаяся вода по стенкам щели скатывается вниз и увеличивает запасы почвенной влаги. Высокая температура и почвенная влага обеспечивают интенсивный рост и развитие новых побегов и корней. В полосах между стойками 139 и 140 образуются условия для индивидуального развития новых колоний солодки. На третий и четвертый годы жизни солодковых зарослей их продуктивность с 10 - 12 т/га возрастает до 30 - 47 т сырых корней с каждого гектара. Диаметр даже веревочных (шнуровых) корней солодки достигает на малопродуктивных массивах до 12 - 17 мм, что соответствует требованиям ГОСТ 22839-88 "Корни и корневища солодки".
Рассмотрим технологический процесс восстановления популяции солодки голой и солодки уральской путем посадки в полосах. Эту операцию проводят на массивах, где проектное покрытие солодковых зарослей менее 25% от общей площади. Заросли солодки улучшают следующим образом. На раму 11 машины монтируют лемех 17 в виде U-образного подрезающего рабочего органа 3. Вышеописанным приемом U-образный подрезающий рабочий орган 3 крепят к кронштейнам 33 и 34 рамы 11 машины. Изменением длины верхней тяги гидравлической навесной системы трактора 10 при рабочем положении машины (см. фиг. 1 и 2) оси симметрии труб 21 и 22 устанавливают строго по отвесу. Полости труб 21 и 22 заполняют жидким балластом. Для этого из заливных пробок 27 верхней и нижней труб 21 и 22 свинчивают пробки с щупами 28. В полости труб заливают либо бишофит, либо жидкость с ингибитором коррозии. При заполнении полостей труб 21 и 22 до заданного уровня, определенного по монограмме для определения массы балласта, заливные пробки 27 закрывают.
Увеличение массы рамы 11 машины необходимо для повышения инерционности агрегата, с помощью которого обеспечивается равномерное поступательное перемещение машины и заданная глубина подрезания почвенного слоя и грунта. Представленный на фиг. 1, 2, 15, 17 U-образный рабочий орган 3 при поступательном движении агрегата с заданной рабочей скоростью процесс подрезания и интенсивного крошения пласта производит следующим образом. Режущие кромки односторонних лезвий 97 и 98, наклоненных к направлению движения боковых стоек 92 и 93, вертикально разрезают сначала растительные и корневые остатки на поверхности поля, стерню и стебли растений в солодково-злаковой ассоциации, верхний плодородный (гумифицированный) слой и почвогрунт нижнего горизонта. Растительные и корневые остатки режущими кромками лезвий 97 и 98 разрезают на части. Резание этих стеблей происходит на упругой основе - поверхности почвы. Наклоненными стойками 92 и 93 в почве выполняются вертикальные щели шириной 14 - 16 мм. Большая часть разрезанных остатков остается на поверхности поля. Меньшая их часть увлекается в щель. Ими армируются стенки щели.
Горизонтальный нож 94 подрезает пласт почвы и грунта на глубине 0,35 - 0,40 м. Подрезанный пласт лезвием 94 ножа 89 деформируется снизу вверх и без нарушения исходного сложения укладывается вновь на свое место.
Загнутые криволинейные участки 90 и 91 на нижних участках наклоненных стоек 92 и 93 в местах сопряжений с горизонтальным ножом 89 исключают, благодаря научно-обоснованному и экспериментально подтвержденному радиусу кривизны, залипание почвы и грунта при любой их влажности и самоочищение при нависании на них корневых включений. Разрыхленный пласт плавно опускается на дно канавы. Подсадку проводят лесопосадочой машиной МЛБ-1. Посадку проводят в один ряд на глубину 0,3 - 0,35 м. В качестве посадочного материала используют свежевырытые горизонтальные корневища - карабаш с явно выраженными почками возобновления. При массовой заготовке лакричного сырья карабаш является отходом сырья, как не соответствующий требованиям ГОСТ 22839-88. Катками лесопосадочой машины создается плотный контакт посадочного материала с почвогрунтом. Этим исключается порча посадочного материала. При перемещении U-образного рабочего органа 3 в слое 0,4 м на ширине полосы 1,2 м уничтожаются конкуренты (дикорастущие многолетние злаковые травы). Оставшиеся на поверхности полосы растительные и корневые остатки исключают процессы ветровой и водной эрозии.
Рассмотрим поэлементно технологию добычи корневой массы лакрицы - солодки голой пойменного экотипа на примере поймы реки Волга (Астраханская область, Наримановский р-н, земли колхоза "Родина"), участок Нефтяной, сентябрь и октябрь месяцы 1998 г.).
Продуктивность в естественных зарослях солодки голой на указанном участке достигала 65 - 70 т/га сырых корней (влажность корней и корневищ достигает до 48% в период уборки). Надземные побеги солодки убирают одним из известных приемов. После уборки надземных побегов, фрезерованием верхнего слоя почвы удаляют стерню злаковых и других трав, а также карабаш и отмершие части вегетативных побегов с головок многолетних корней солодки. Подготовленные таким образом полосы шириной 1,2 - 1,5 м готовы для промышленной заготовки лакричного сырья. Нашими экспериментальными данными установлено, что в горизонте 0 - 0,6 м находится до 80% корневой массы, а в метровом слое - до 90 - 95% корней от общей массы. В затапливаемой пойме превалируют горизонтально распростертые корни. По этой причине заявленную машину агрегатируют с тракторами класса тяги 5 или 6.
При перенавеске машины с трактором класса тяги 3 на класс тяги 5 поступают следующим образом.
Перенавеску рамы 11 рассмотрим на примере разъединения левой тяги 42 трактора 10 (Т-150К - см. фиг. 1 и 2). Удаленные пальцы 52 из втулки 57 и полости 60 пальца 53 (см. фиг. 62) производят в следующем порядке. Из комплекта ЗИП машины извлекают приспособление, изображенное на фиг. 61. Распорную втулку 76 устанавливают в полость 60 пальца 53 и резьбовой частью вращением фасонной гайки 85 ввинчивают в резьбу 61 пальца 53 большого диаметра. Далее механизатор, держась за концы 50 Ω- образных ручек 48, поворачивает палец 52 во втулке 57 и в полости 60 пальца 53, выводя пазы 70 и 71 из контакта со штифтами 62 и 63. Многолетний опыт работы с сельскохозяйственными машинно-тракторными агрегатами показывает, что самая трудоемкая операция - это извлечение пальцев 52 и 53 из кронштейнов навески 13 и 14. Их монтаж и демонтаж производится с нарушением техники безопасности и эксплуатации навесных сельскохозяйственных машин. При вращении фасонной гайки 85 торец распорной втулки опирается в палец 52 и относительно втулки 57 смещается в сторону щеки 39 кронштейна 13 (14). Далее под действием витков пружины - упругого элемента 67 фиксатора 68 и усилия рук механизатора разгруженный палец 52 извлекается из отверстия шарового шарнира 86 левой нижней тяги 42 и втулки 57 щеки 39. Аналогичным образом поступают и с правой нижней тягой 43 гидронавесной системы трактора 10.
Рабочее положение левой нижней тяги 87 со сферическим шарниром 88 на гидронавесной системе трактора класса тяги 5 (К-701М) показано на фиг. 59 (вид в плане). После подачи трактора 10 (К-701М) задним ходом к раме 11 и размещения левой и правой нижних тяг 87 (42) между щеками 37 и 38 кронштейнов 13 и 14, приступают к приведению пальцев 53 в рабочее положение. Для этого палец 53 вводят в левую щеку 37 (фиг. 65). Заходную часть 58 пальца 53 направляют в отверстие сферического шарнира 88. Далее в палец 52 (см. фиг. 58 и 65) в резьбовую часть 44 или 69 ввинчивают резьбовой конец 83 шпильки 45. Палец 52 со шпилькой 45 вводят в полость 60 пальца 53 и со стороны щеки 39 вводят палец 53 в рабочее положение. Для этого на резьбовые части 46 или 84 навинчивают с внешней стороны щеки 39 либо фасонную гайку 47 (фиг. 58), либо шаровую опору 78 с воротками 77. Вращением последних через шпильку 45 и палец 52, палец 53 большего диаметра размещают во втулке 56 щеки 38. Далее палец 52 извлекают из полости 60 пальца 53 и устанавливают в рабочее положение, изображенное на фиг. 59, 60 и 62. В свободном состоянии палец 52 поворачивают своими пазами 72, 73, 70, 71 и 74 на штифтах 62 и 63 до запертого рабочего положения. Под действием сжатых витков упругого элемента 68 фиксатора 67 пальцев 52 и 53 находится в постоянном заблокированном положении, исключающем случайные расцепки трактора 10 с рамой 11 заявленной машины. Рабочие положения пальцев 52, 53 с кронштейнами навески 12, 13 и 14, а также положения при сборке и демонтаже представлены на фиг. 58 - 67. Центральную верхнюю тягу навесной системы трактора 10 с верхним кронштейном 12 соединяют либо вышеописанным приемом, либо штатно. Гидронавесной системой трактора 10 раму 11 машины вместе с сепаратором 18 и ротором 8 переводят в полное транспортное положение.
Механизатор на холостых оборотах двигателя трактора 10 проверяет работу редуктора ВОМ. При включенной муфте ВОМ и номинальных оборотах двигателя тахометром измеряют частоту вращения шлицевого хвостовика редуктора ВОМ. Число оборотов хвостовика ВОМ должно быть в пределах 17 с-1 (1020 мин-1). Затем шарнир 256 карданного телескопического вала 248 соединяют с ВОМ трактора 10. Шарнир 256 соединяют с шлицами хвостовика ВОМ и фиксирует его "чистым" болтом М14х80. Затем приступают к проверке узлов привода ротора 8 и выполняют требуемые регулировки перед выездом либо на плантации культуры солодки, либо ее естественные заросли.
При включенном ВОМ трактора 10 механизатор механизмом 276 смещения подвижного блока 258 цилиндрическую шестерню 259 вводит в зацепление с цилиндрической шестерней 262 на промежуточном валу 264. Частота вращения выходного вала 269 в данном случае будет равна 85 с-1 (510 об/мин). Вращение с выходного вала 269 через концевой хвостовик 250 с правой стороны штанги 195 передается на входной вал правого верхнего углового конического редуктора 229. Входной вал редуктора 229 соединен с муфтой 254 и валом 197. Нижний конец вала 197 через шлицевой хвостовик связан с муфтой 255, а она, в свою очередь, соединена с приемным валом нижнего правого углового редуктора 226. Его дополнительный шлицевой вал 294 (396) соединен с шлицевой втулкой 147 корпуса 145 ротора 8. Поток передаваемой мощности с левой стороны штанги 195 до дополнительного шлицевого вала 394 (396) в левом нижнем угловом коническом редукторе передается следующим образом. С выхода 249 выходного вала 269 отъем мощности осуществляют через силовую муфту 251, далее через верхний угловой конический редуктор 228, силопередающую муфту 252, вал 196, нижнюю силопередающую муфту 253 на ведущий вал левого углового конического редуктора 225. Передача мощности с ведущего вала 375 редуктора 225 осуществляется сначала на ведущую коническую шестерню 372, а с нее - на ведомую коническую шестерню 373. С ведомой конической шестерни вращения на корпусе 145 ротора 8 осуществляется шлицами 388 полого вала 386, а от него - через шлицевые пары - на дополнительный шлицевой вал 394 (фиг. 43) или дополнительный шлицевой вал 396 (фиг. 44) и на прямобочные шлицы 148 левой шлицевой цапфы 147, закрепленной на фланце 171 корпуса 145 ротора 8. Запись высокочастотного процесса на осциллограмму при тензометрировании рабочего процесса взаимодействия клыков 7 с корнесодержащим пластом 1 показала, что отделение комьев почвы и грунта от скелетных корней происходит за счет ударных импульсов. Причем пиковые нагрузки передачи энергии происходят менее чем за 0,3 ... 0,45 с. Ударный характер нагрузок на узлы привода ротора 8 исключает иные механические передачи, нежели те, что описаны в материалах заявки. Для исключения ударных нагрузок на зубья в шестернях упомянутых редукторов 218, 228, 229, 225 и 226 в силовом контуре нами предусмотрено устройство (см. фиг. 28, 39 и 40) для согласования углового положения вала 196 и 197 относительно шлицевых цапф 147 и 148 корпуса 145 ротора 8 и его конструктивные альтернативы, изображенные на фиг. 38 - 42. При ввинчивании винтовых упоров 360 в резьбовые консоли 359 шаровые полусферические наконечники 361 касаются опорных площадок 363 рычагов 357. Рычаги 357 смещаются относительно рычагов 358. Происходит плавное закручивание всех валов в кинематической цепи привода ротора 8. Одновременно с этим происходит выборка зазоров в зацеплениях зубьев конических шестерен редукторов 228, 229, 225, 226 и в муфтах 252 - 255. Валы 196 и 197 работают одновременно как трансмиссионные устройства и торсионы. Так как точного соотношения в передаточных отношениях редукторов 228, 229, 225 и 226 выдержать невозможно, то в реальном производстве имеет место рециркуляция потоков передаваемой мощности. В конструкции привода ротора 8 предусмотрено простейшее устройство, исключающее несоответствие частоты вращения передаваемой величины крутящего момента без разрыва потока мощности (см. фиг. 37 и 38). После выполнения этих операций, механизатор включает ВОМ трактора 10. На малых оборотах работы двигателя он устраняет любые несоответствия техническим условиям в узлах привода ротора 8. При увеличении чисел оборотов двигателя до номинальных без крюковой нагрузки трактора 10, механизатор прослушивает работу всех агрегатов, узлов и сопряжений. При достижении наибольшей частоты вращения коленчатого вала двигателя, тахометры проверяют частоту вращения ротора 8. При вышеуказанном положении шестерен 259 и 262 на валах 257 и 264, частота вращения ротора 8 должна быть в пределах 200 - 220 об/мин. Далее тракторист механизмом 276 изменения положения блока 258 в редукторе 218 шестерен 261 вводит в зацепление с шестерней 270 в ступице 293 шестерни 265. При таком положении шестерен 261 и 270 частота вращения ротора 8 должна быть в пределах 495 - 536 об/мин. При работе в острозасушливое время года, когда почва пересыхает (ее относительная влажность не выше 12 - 16%, а твердость почвы в слое 0 - 50 см достигает 40 - 55 кГс/см2), полнота отделения комьев земли от корней и корневищ солодки зависит от частоты воздействия клыков 7 ротора 8 на подрезанный пласт. В этом случае цилиндрическую шестерню 260 совмещают с шестерней 263.
Частота вращения ротора 8 равна 1000 - 1050 об/мин.
Проверив работу привода ротора 8, механизатор подсоединяет рукав высокого давления силового гидроцилиндра 202 с раздельно-агрегатной гидравлической системы агрегатируемого трактора 10. Рукав должен быть гидравлически соединен с бесштоковой полостью гидроцилиндра 202. Его штоковая полость сообщена с атмосферой посредством сапуна. Управляя левой ручкой гидрозолотника трактора 10, механизатор неоднократно штангу 195 переводит в полное транспортное и рабочее положение. Затем приступает к выполнению важной технологической регулировки: перекрытия между задними концами наклонных подъемников 6 и периферийными кромками клыков 7 ротора 8. Минимальная величина - не менее 60 - 65 мм.
Последнюю регулировку выполняют в полевых условиях. Машину в транспортном положении перемещают на подготовленный массив. Гидронавеской трактора 10 машину плавно опускают на поверхность поля. При движении трактора 10 на наименьшей передаче режущая кромка 137 горизонтального лезвия 134 подрезает плавно верхний слой, а затем углубляется в пахотный и подпахотный горизонты. Режущие кромки 137 боковых стенок 135 и 136 П-образного рабочего органа 5 сепаратора 18 подрезают вертикально корнесодержащий пласт со взаимным смещением на 1200 ± 5 мм. При заглублении лезвия 134 на полную глубину (последнее отслеживается по глубине колеи за колесами 15 и 16), механизатор останавливает корнедобывающий агрегат. С левого или правого бока машины отвесом проверяют положение центров труб 21 и 22 рамы 11. Для упрощения этой регулировки на стенках труб 21 и 22 выполнены прорези. После остановки агрегата при отклонениях верхней трубы 21 от вертикали по отношению к центру трубы 22, механизатор изменением длины верхней тяги навески трактора 10, устраняет это несоответствие. Эта регулировка строго обязательна. Только при таком положении рамы 11 обеспечивается минимальное лобовое (тяговое) сопротивление агрегата. При завершении названной технологической регулировки агрегат готов к выполнению всего рабочего процесса.
При перемещении машины по поверхности поля копирующими колесами 15 и 16 задается глубина подрезания корнесодержащего пласта. Режущие кромки 137 лезвия 134 и боковых стенок 135 и 136 отделяют пласт шириной 1,2 м и толщиной 0,4 - 0,5 м. Подрезанный пласт по наклонным подъемникам 6 поднимается к вращающимся клыкам ротора 8. Клыки 7 воздействуют на пласт снизу вверх. Отделяющиеся почвенные фракции 9 и грунт укладываются вновь в прямоугольную канаву, а корни укладываются на дневную поверхность обработанной полосы. После просушки лакричное сырье убирают одним из известных приемов, нашедших широкое распространение в сложившейся практике хозяйствования в Российской Федерации к концу 20 века.
Трехлетний опыт работы в пойме р. Волги в его затапливаемой части показал, что эффективность корнедобывающих машин (с 1997 г.) резко падает к периоду уборки, когда содержание БАВ, экстрактивных веществ, глицирризиновой кислоты и сахаров в солодковом корне наибольшее. В этом случае для достижения поставленной цели корневую массу добывают в два этапа.
Для этого на подготовленном массиве агрегатом, изображенным на фиг. 1 и 2, при первом проходе подрезают корнесодержащий пласт 1 таким образом, как показано на фиг. 3. По колее первого агрегата след в след движется агрегат, схематично показанный в плане на фиг. 4. При движении упомянутого агрегата свежеподрезанный пласт поступает за счет подпора и цельности пласта на наклонные подъемники 6 сепаратора 18. В данном случае мощный пласт толщиной 0,5 - 0,6 м поступает на вращающиеся клыки 7. Последними прорабатывается весь слой. Корни и корневища полностью извлекаются на дневную поверхность обработанной полосы. Буксование передних и задних колес трактора К-701М не превышает по стерне солодки более 8 - 9%. Технологический процесс машиной выполняется устойчиво. Степень извлечения корней на дневную поверхность достигает 80 - 85% от общей массы в слое 0,6 м.
По специальному заказу фармацевтической промышленности наружная поверхность корней и корневищ при механизированной добыче корневой массы лакрицы не должна иметь механических повреждений. Для этого используют роторы 8, изображенные на фиг. 48 - 55 и 45, 46.
При работе на почвах с растительным покровом сразу же после паводкового периода используют ротор 8, на клыках 7 которого установлены бичи 180 из эластичного материала (июнь-июль каждого календарного года в условиях юга Российской Федерации).
При работе в более поздние периоды (август-сентябрь) на штанге 195 устанавливают ротор 8 с цилиндрической окантовкой 170 на клыках 7. Окантовка 170 имеет спирали 167 и 168 и периоды между ними 169. Окантовка 170 исключает повреждение корней и корневищ солодки.
При работе в позднеосенний период (октябрь-ноябрь месяцы) до наступления устойчивых заморозков предпочтение отдается ротору 8, клыки которого показаны на фиг. 56 и 57.
Замена одного типа ротора 8 на другой производится путем смещения левого и правого дополнительных шлицевых валов 394 (396) (см. фиг. 43, 44, 28 и 29) в полых валах 388 (фиг. 44) или 386 (фиг. 43) нижних угловых конических редукторов 225 и 226.
При работе на особо тяжелых почвах для снижения тягового сопротивления спереди П-образного рабочего органа 5 сепаратора 18 со смещением в бок (см. фиг. 68 и 69) установлен лемех 115, боковые стенки 116 и 117 которого смонтированы со смещением наружу от его стоек 92 и 93. Деформаторы 119) почвы производят предварительное рыхление грунта.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: заявленные способы и машина для его осуществления предназначены для использования в сельском хозяйстве при добыче лакричного сырья в качестве основного исходного продукта промышленности, при этом устройство можно использовать многофункционально; возможность осуществления изобретения достигается с помощью известных методов и средств; предложенный способ извлечения корневой массы солодки обладает исключительно высокой эффективностью, достигаемой на всех стадиях уборки и повышения продуктивности естественных зарослей солодки голой и солодки уральской; способ добычи корней солодки экологически безопасен, а сама полосная технология улучшает качественный состав солодки и сопутствующие травы в солодковых зарослях; заявленная полосная технология исключает процессы водной, солнечной и воздушной эрозий; технический результат предложенной машины для осуществления способа достигается при простоте конструкции, применении известных элементов и характеризуется широкими возможностями.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.
Формула изобретения: 1. Способ извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков, преимущественно корней и корневищ солодки, включающий предварительную вспашку корневищного слоя и сепарацию почвы с извлечением корневищ, отличающийся тем, что предварительную вспашку корневищного слоя производят глубоким без оборота и деформации подрезанием пласта предпочтительно плоскорежущим U-образным рабочим органом, а сепарацию почвы с выделением корневищ и корней осуществляют при втором проходе по колее предыдущего путем подъема подрезанного пласта П-образным рабочим органом с наклонными подъемниками и периодическими ударами поднятого пласта снизу вверх клыками вращающегося ротора с последующей укладкой корней и корневищ солодки на поверхность обработанной полосы, а почвенных агрегатов - в исходное положение.
2. Машина для извлечения корневищ корнеотпрысковых сорняков, преимущественно корней и корневищ солодки, содержащая раму, лемех, сепаратор и ротор, отличающаяся тем, что лемех выполнен U-образным, а сепаратор - П-образным с наклонными подъемниками и расположен за лемехом, а снабженный приводом ротор имеет клыки с окантовкой на рабочих гранях.
3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что рама образована из двух поперечных труб, связанных между собой боковинами, трубы выполнены с герметично закрытыми торцами, внутренние полости труб заполнены балластной жидкостью, а каждая боковина представлена в виде охватывающих трубы двух стенок, дополнительно связанных между собой цилиндрическими перемычками, при этом труба имеет пару проушин для навески на трактор, а нижняя труба снабжена двумя парами проушин для навески на трактор и кронштейнами для крепления опорных колес и лемеха.
4. Машина по п.3, отличающаяся тем, что пары проушин на нижней трубе совмещены со стенками боковин.
5. Машина по п.3, отличающаяся тем, что кронштейны для крепления копирующих колес, и/или лемеха, и/или сепаратора выполнены одной деталью.
6. Машина по п.3 или 5, отличающаяся тем, что нижняя труба имеет большие диаметр и длину по сравнению с верхней трубой.
7. Машина по п.3, отличающаяся тем, что каждая труба снабжена заливной пробкой со щупом и сливной пробкой.
8. Машина по п.3, отличающаяся тем, что в качестве балластной жидкости применена техническая вода с ингибиторами коррозии.
9. Машина по п.3, отличающаяся тем, что в качестве балластной жидкости применен бишофит.
10. Машина по п.2, отличающаяся тем, что каждый кронштейн рамы выполнен Ш-образной формы, на параллельных щеках которого выполнены разновеликие соосные отверстия с установленными в них с возможностью демонтажа пальцами для шарнирного соединения с тягами навесной системы трактора, причем палец большего диаметра выполнен полым и сопряжен с концом пальца меньшего диаметра, при этом на торце пальца меньшего диаметра выполнено резьбовое отверстие, в котором смонтирована шпилька, сопряженная вторым резьбовым концом с фасонной гайкой на внешнем конце щеки.
11. Машина по п.10, отличающаяся тем, что внешние концы пальцев снабжены парами диаметрально ориентированных Ω-образных ручек, загнутые петлеобразные концы которых наклонены к осям пальцев со смещением от щек кронштейнов.
12. Машина по п.2, отличающаяся тем, что размещенные в базовых точках рамы кронштейны навески выполнены Ш-образной формы с установленными в них с возможностью монтажа, фиксации и демонтажа разновеликими взаимно сопрягаемыми полыми пальцами.
13. Машина по п.12, отличающаяся тем, что кронштейны образованы параллельно установленными щеками, в которых соосно размещены разновеликие втулки для установки полых пальцев.
14. Машина по п.12, отличающаяся тем, что каждая сопрягаемая пара пальцев снабжена фиксатором взаимного положения, выполненным в виде пары диаметрально ориентированных штифтов, размещенных во внутренней полости пальца большого диаметра и U-образных байонетовых пазов, выполненных на внешней поверхности заходной части пальца меньшего диаметра.
15. Машина по п. 12, отличающаяся тем, что она снабжена средством для монтажа, фиксации и демонтажа полых пальцев, выполненным в виде смонтированных на резьбовой шпильке распорной втулки со сквозными резьбовыми отверстиями, шарового слоя и шаровой опоры с диаметрально ориентированными воротками.
16. Машина по п.2, отличающаяся тем, что лемех в виде U-образного подрезающего рабочего органа имеет горизонтальный нож и сопряженные с ним дугообразными участками наклоненные к направлению движения ножа боковые стенки, соединенные с рамой с возможностью фиксированной переустановки.
17. Машина по п. 16, отличающаяся тем, что фронтально ориентированные грани ножа, дугообразных участков и боковых стенок имеют односторонние упрочненные лезвия с углами заточки не более 20o.
18. Машина по п.16, отличающаяся тем, что радиус галтели каждого дугообразного участка выполнен не менее 150 мм.
19. Машина по п.16, отличающаяся тем, что каждая боковая стенка и дугообразный участок выполнены одной деталью.
20. Машина по п.2, отличающаяся тем, что лемех образован парой разнесенных по ширине захвата машины и вертикально установленных в продольно-вертикальных плоскостях боковых стенок, наклоненных к направлению движения.
21. Машина по п.20, отличающаяся тем, что лемех установлен впереди сепаратора, а его боковые стенки - со смещением наружу от его стоек, при этом на внутренних сторонах боковых стенок на их нижних участках смонтированы с возможностью демонтажа деформаторы почвы.
22. Машина по п.20, отличающаяся тем, что каждый деформатор почвы выполнен в виде усеченной неправильной пирамиды, большее основание которой сопряжено с базовой поверхностью боковой стенки, при этом, по крайней мере, одно из ребер ориентировано параллельно нижнему срезу стенки, а боковая грань пирамиды обращена в сторону режущей кромки на наклонном лезвии стенки.
23. Машина по п.20, отличающаяся тем, что деформатор почвы выполнен полым.
24. Машина по п.20, отличающаяся тем, что на усеченной грани пирамиды выполнено углубление для размещения крепежного элемента.
25. Машина по п.20, отличающаяся тем, что крепежный элемент размещен в отверстиях боковой стенки ножа и углубления деформатора почвы.
26. Машина по п. 20, отличающаяся тем, что ребра основания пирамиды размещены в замкнутой канавке боковой стенки.
27. Машина по п.20, отличающаяся тем, что лезвие выполнено на поверхности боковой стенки, противоположной деформатору почвы.
28. Машина по п.2, отличающаяся тем, что П-образный сепаратор выполнен с горизонтальным лезвием и снабжен отклоненными вверх и назад подъемниками пласта и корней, а боковые стенки рабочего органа соединены с рамой с возможностью фиксированной переустановки.
29. Машина по п.28, отличающаяся тем, что боковые стенки сепаратора закреплены на раме посредством осей и удаленных от оси крепежных элементов, один из которых остается в зоне действия при переустановки рабочего органа в транспортное положение.
30. Машина по п.28, отличающаяся тем, что между парами крепежных элементов установлен срезной штифт.
31. Машина по п.2, отличающаяся тем, что ротор выполнен в виде цилиндрического барабана с закрепленными на его наружной поверхности клыками и установленной на концевых участках барабана посредством дисков соосно смонтированной пары шлицевых втулок, при этом абрис последних совмещен с концевыми участками барабана.
32. Машина по п.2 или 31, отличающаяся тем, что закрепленные на наружной поверхности цилиндрического барабана клыки смонтированы в пакеты и установлены с равным шагом по длине барабана, при этом периферийные кромки клыков каждого пакета размещены с удалением от оси барабана по координатам цепной линии, описываемой уравнением
y = a · ch (x/a),
где y - координата по оси ординат;
a - параметр цепной линии;
x - координата по оси абсцисс.
33. Машина по п.32, отличающаяся тем, что параметр a цепной линии равен величине радиуса клыка с минимальным удалением ее периферийной точки от продольной оси.
34. Машина по п.32, отличающаяся тем, что каждый клык имеет ступенчатую переднюю грань.
35. Машина по п.34, отличающаяся тем, что количество ступеней на клыках варьируется от 2 до 7.
36. Машина по п.34, отличающаяся тем, что угол раствора между пакетами ступеней увеличивается в направлении периферийной кромки лопасти от π/2 до 3π/4.
37. Машина по п.2 или 31, отличающаяся тем, что размещенные на цилиндрическом барабане лопасти ротора выполнены в виде соединенных между собой и на барабане трех плоских клыков, установленных перпендикулярно оси барабана, рабочие и тыльные образующие клыков сопряжены по логарифмическим спиралям с плавным переходом спиралей на вершине клыков, при этом длина спирали на рабочей части клыка больше, а спирали и их переходы обрамлены цилиндрической окантовкой, размах клыков возрастает от концов барабана к его середине таким образом, что окружности, описываемые клыками, имеют бочкообразную форму.
38. Машина по п.37, отличающаяся тем, что цилиндрическая окантовка выполнена в виде жестко закрепленной с каждым клыком и изогнутой по профилю спиралей и их переходу трубы с продольной прорезью для прохода основного сечения клыка.
39. Машина по п.37, отличающаяся тем, что отношение диаметров, описывающих лопасти окружностей в середине барабана и по его краям равно (1,3-1,5):1.
40. Машина по п.2 или 31, отличающаяся тем, что размещенные на наружной поверхности цилиндрического барабана клыки снабжены бичами из упругого материала.
41. Машина по п.40, отличающаяся тем, что каждый клык снабжен бичом с возможностью переустановки и демонтажа, и выполнен в виде сегмента бескамерной шины.
42. Машина по п.40, отличающаяся тем, что бич на передней грани клыка зафиксирован средством крепления.
43. Машина по п.42, отличающаяся тем, что средство крепления бича представлено в виде упоров, болтов и резьбовых отверстий, при этом последние выполнены на поочередно влево и вправо отогнутых в боковых направлениях полках клыка, охватываемых посадочными местами бича со сквозными отверстиями в них под размеры упомянутых болтов, а упоры в виде штифтов сопряжены с посадочными местами бича и смонтированы в сквозных отверстиях на боковой грани клыка эквидистантно его передней грани.
44. Машина по п.43, отличающаяся тем, что полки на передней грани образованы радиально направленными срезами до технологических отверстий и разнонаправленными поочередным отгибом боковой грани клыка между смежными срезами.
45. Машина по п.44, отличающаяся тем, что технологические отверстия выполнены меду передней гранью клыка и отверстиями упоров.
46. Машина по п.2, отличающаяся тем, что ротор смонтирован на конце H-образной штанги, соединенной с рамой с возможностью автономного перевода в транспортное положение, привод ротора выполнен двусторонним с предварительным нагружением валов путем закручивания, элементы привода размещены в продольных балках H-образной штанги, при этом штанга дополнительно закреплена на раме посредством тяги переменной длины.
47. Машина по п. 46, отличающаяся тем, что шарнир привода вращения от трактора расположен на оси поворота H-образной штанги.
48. Машина по п.46, отличающаяся тем, что H-образная штанга образована парами взаимно разнесенных и оппозитно установленных C-образных профилей, причем каждая пара профилей связана парами плит, установленных с равным шагом по длине балок штанги.
49. Машина по п.48, отличающаяся тем, что балки и поперечный брус H-образной штанги взаимно крестообразно пересекаются, а места пересечений балок с брусом усилены уголковыми профилями, установленными попарно между парами C-образных профилей.
50. Машина по п.48, отличающаяся тем, что места сопряжений кронштейнов тяги переменной длины и механизма автономного перевода штанги усилены плитами и попарно установленными стержнями, смонтированными между полками гнутых профилей и плит.
51. Машина по п.48, отличающаяся тем, что втулки осей поворота на концах параллельных балок штанги размещены на парах плит между полками C-образных профилей.
52. Машина по п.48, отличающаяся тем, что в середине поперечного бруса H-образной штанги размещен кронштейн для установки редуктора привода ротора.
53. Машина по п.52, отличающаяся тем, что кронштейн для установки привода ротора имеет U-образную форму, на лобовой вертикальной полке которого закреплены монтажные штифты, а на боковых полках выполнены квадратные отверстия, охватывающие периметр поперечного бруса.
54. Машина по каждому из пп.2, 31 и 46, отличающаяся тем, что привод вращения ротора размещен на H-образной штанге и снабжен карданным телескопическим и трансмиссионным валами, соединенными посредством силопередающих муфт с редуктором, имеющим по крайней мере два выхода.
55. Машина по п.54, отличающаяся тем, что на выходе из редуктора установлены конические передачи, продолжением которых являются параллельные трансмиссионные валы и дополнительные конические передачи на концах штанги для привода ротора, при этом редуктор выполнен с возможностью изменения крутящего момента и частоты вращения на выходах, а трансмиссионные валы установлены с предварительным нагружением путем закручивания.
56. Машина по п.55, отличающаяся тем, что входной вал, смонтированный в корпусе редуктора, снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен, установленных с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу, на входном валу свободно установлена, а на промежуточном валу неподвижно закреплены конические шестерни, которые находятся в зацеплении с аналогичными коническими шестернями на выходном валу, при этом в коническую шестерню на входном валу встроена цилиндрическая шестерня с внутренним зацеплением с возможностью взаимодействия с третьей шестерней упомянутого блока.
57. Машина по п.55, отличающаяся тем, что подвижный блок из трех шестерен снабжен механизмами смещения вдоль входного вала и фиксации положения шестерен, при этом ручка управления механизма смещения расположена на передней вертикальной стенке корпуса редуктора.
58. Машина по п.55, отличающаяся тем, что на выходном валу редуктора, снабженного двумя противолежащими выходными хвостовиками и установленном перпендикулярно к входному валу, оппозитно смонтирована через дистанционную шайбу пара конических шестерен, находящихся в постоянном зацеплении с аналогичными коническими шестернями, смонтированными на консольных участках входного и промежуточного валов, при этом входной вал снабжен подвижным блоком из трех цилиндрических шестерен, установленных с возможностью поочередного взаимодействия с двумя шестернями на промежуточном валу и встроенной цилиндрической шестерней с внутренним зацеплением, выполненной в конической шестерне на консольной части входного вала.
59. Машина по п.58, отличающаяся тем, что ступица дополнительной конической шестерни посажена на входном валу посредством радиального подшипника, а наружная сторона ступицы вместе со встроенной шестерней установлена в корпусе на двух оппозитно расположенных конических подшипниках.
60. Машина по п. 58, отличающаяся тем, что стаканы подшипниковых опор входного, промежуточного и выходного валов смонтированы в корпусе с возможностью демонтажа.
61. Машина по каждому из пп.3, 31 и 46, отличающаяся тем, что выходы редуктора, входы и выходы конических передач и цапфы трансмиссионных валов в замкнутой передаче привода ротора соединены силопередающими муфтами и механизмом силового нагружения, при этом последний установлен между одним из выходов редуктора и входом конической передачи.
62. Машина по п.61, отличающаяся тем, что силопередающая муфта представлена в виде двух фланцевых полумуфт, на торцах которых выполнены напроход центровые углубления, при этом полумуфты установлены на валах с зазором между их торцами, в зазор помещен диск с центральным отверстием, охватывающий шарик, и с отверстиями на периферии, в которых посажены пальцы, пропущенные в U-образные пазы, выполненные на фланцах полумуфт, а образующие пазов имеют выпуклости.
63. Машина по п.62, отличающаяся тем, что стопорное устройство выполнено в виде штифтов на каждой полумуфте, при этом половина сечения штифтов проходит полукруглые проточки на цапфах валов.
64. Машина по п.62, отличающаяся тем, что отношение зазора между торцами полумуфт к толщине диска равно (1,6-2,0):1.
65. Машина по п.62, отличающаяся тем, что выпуклости на образующих валов выполнены по тороидальной поверхности.
66. Машина по каждому из пп.2, 31 и 46, отличающаяся тем, что муфта для согласования углового положения валов главного редуктора и приемного редуктора включает две посаженные на валах ступицы с полумуфтами, каждая из которых снабжена двумя расходящимися в противоположные стороны рычагами, один из которых имеет закрепленную перпендикулярно к рычагу консоль, в которой на резьбе поставлен винтовой упор с полусферическим наконечником, взаимодействующим с рычагом другой полумуфты, упоры расположены по разным сторонам ступицы параллельно и противонаправленно друг относительно друга с возможностью увеличения радиуса действия рычагов по мере ввинчивания упоров, при этом муфта снабжена защитным кожухом.
67. Машина по п. 66, отличающаяся тем, что защитный кожух выполнен из двух половин C-образного сечения, перекрывающих друг друга по образующей и опирающихся на рычаги, при этом в центре половин предусмотрены отверстия, охватывающие ступицы, а крепление половин между собой выполнено посредством колец, установленных в вогнутости и выпуклости половин.
68. Машина по п.66, отличающаяся тем, что ступицы зафиксированы на цапфах валов посредством штифтов, половина сечения которых проходит через полукруглые проточки на цапфах.
69. Машина по каждому из пп.2, 31 и 46, отличающаяся тем, что устройство для силового нагружения трансмиссионных валов выполнено в виде двух полумуфт, каждая из которых снабжена двумя рычагами, на концах одной пары рычагов жестко закреплены лопасти с винтовыми упорами, установленными перпендикулярно к консоли и взаимодействующие с концами рычагов другой полумуфты.
70. Машина по п.55, отличающаяся тем, что ведомая коническая шестерня углового конического редуктора соединена со шлицевым валом ротора посредством дополнительного шлицевого вала, пропущенного через полый вал шестерни, а дополнительный вал снабжен хвостовиком, выступающим за внешний конец полого вала.
71. Машина по п. 46, отличающаяся тем, что H-образная штанга снабжена цилиндром, внутри которого помещен плавающий диск, связанный со штоком.
72. Машина по п. 71, отличающаяся тем, что тяга переменной длины закреплена на раме посредством звена с овальным отверстием.
73. Машина по каждому из пп.46, 71 и 72, отличающаяся тем, что ось звена с овальным отверстием тяги переменной длины, полая ось поворота H-образной штанги и ось крепления механизма автономного перевода штанги размещены в поперечно-вертикальной плоскости между двумя стенками одной из боковин рамы.
74. Машина по каждому из пп.46, 48, 62 и 70, отличающаяся тем, что угловые конические редукторы, силопередающие муфты, трансмиссионные валы привода ротора размещены в полостях брусьев H-образной штанги.