Механізм регулювання кута атаки ґрунтообробних дисків
Власники патенту UA 2621913:
Винахід відноситься до галузі сільськогосподарського машинобудування, зокрема до пристроїв регулювання установки ґрунтообробних робочих органів. Механізм регулювання кута атаки грунтообробних дисків виконаний у вигляді шарнірно з'єднаних з повідками жорстких ланок, з пристроєм, наприклад талрепом, для переміщення ланок і повороту стійок з дисками. Диски встановлені в ряд на шарнірно з'єднаних центральній секції та бічних секціях рами, з'єднаних шарнірами та гідроциліндрами. Жорсткі ланки всього ряду дискових робочих органів на секціях рами з'єднані гнучкими ланками, що об'єднують усі ланки в загальну для ряду тягу, при цьому осі шарнірів для кріплення гнучких ланок тяги і шарнірів для з'єднання секцій при їх установці в одній площині розташовані на одній лінії. Осі шарнірів для кріплення гнучких ланок на жорсткій ланці тяги на центральній секції розміщені між осями шарнірів повороту бічних секцій рами або одна з осей шарнірів гнучких ланок збігається з віссю повороту бічної секції рами при крайньому положенні тяги. Пристрій переміщення загальної для ряду тяги встановлено на бічній секції рами з боку, в яку ряд дисків звернений увігнутістю сфери, і приєднано до жорсткої ланки тяги на цій секції, а жорстка ланка тієї ж тяги на іншій бічній секції рами забезпечена пружиною із закріпленим на цій секції рами пристроєм її деформації. Осі шарнірів гнучких ланок, розташованих на ланках тяги на бічних секціях рами, розміщені зовні ділянки між осями шарнірів з'єднання центральної та бічних секцій рами. Пристрій для деформації пружини, наприклад її розтягування, виконано у вигляді гвинтового механізму, закріпленого на бічній секції рами та гідроциліндра, корпус або штокякого з'єднаний із жорсткою ланкою тяги. 2 з.п. ф-ли, 3 іл.
Винахід відноситься до галузі сільського господарства, зокрема до сільськогосподарського машинобудування.
Відомий механізм регулювання кута атаки багатодискової секції зі стійками, закріпленими на одній секції рами, в якому одна стійка секції переміщається в пазу кронштейна для її кріплення, при цьому друга стійка в круглому отворі свого кронштейна повертається щодо своєї осі (Борона дискова важка БД). Посібник з експлуатації, стор 4, 6, 16). Одним таким механізмом можна виконати регулювання кута атаки лише однієї дискової секції. Для регулювання кута атаки ряду дисків, дискових секцій, встановлених на індивідуальних стійках, такий механізм не використовують, а застосовують механізм групового регулювання їхнього кута атаки.
Відомий механізм групового регулювання кута атаки всього ряду робочих органів, встановлених на рамі на індивідуальних стійках (пат. Україна №2567 008 А01В 21/08). Механізм виконаний у вигляді тяги, шарнірно з'єднаної з повідками на стійках дисків, та талрепа, закріпленого на рамі та забезпечує переміщення тяги та поворот ряду стійок. Такий механізм дозволяє регулювати кут атаки всього ряду робочих органів, встановлених на одній секції рами.
Найбільш близькою конструкцією є механізми групового регулювання кута атаки дисків, встановлених на індивідуальних стійках у фронтальних дискових боронах (дискаторах) з центральною та бічними секціями, наприклад, чотирирядна борона БДМ-8×4ПШК (прототип - проспект ТОВ БДМ-Агро, Україна).
Недоліком відомого механізму регулювання кута атаки є те, що на кожній секції одного ряду дисків потрібен окремий механізм. Чотирирядна трисекційна борона містить12 механізмів регулювання кута атаки: один механізм для кожного ряду дисків, встановлених на кожній секції рами. Регулювання трудомістке і небезпечне, оскільки ці механізми на центральній секції доступні тільки під час підйому бічних секцій борони в транспортне положення.
Технічним завданням винаходу є спрощення регулювання кута атаки ґрунтообробних дисків, встановлених на багатосекційній рамі зброї, скорочення часу на її виконання.
Технічна задача вирішується тим, що в механізмі регулювання кута атаки грунтообробних дисків, виконаному у вигляді жорстких ланок, шарнірно з'єднаних з повідками на стійках дисків кожної секції рами, і пристроїв переміщення ланок і повороту стійок ряду дисків, згідно винаходу жорсткі ланки всього ряду стійок з'єднані ланками, які при розміщенні секцій рами в одній площині розташовані на одній лінії з осями шарнірів з'єднання секцій, осі повороту гнучких ланок на жорсткій ланці центральної секції рами розміщені між осями шарнірів з'єднання секцій рами або поєднані з однією з них при крайньому положенні загальної тяги, пристрій переміщення загальної тяги встановлено на одній бічній секції рами та з'єднане з жорсткою ланкою цієї секції, а жорстка ланка іншої бічної секції рами забезпечена пружиною із закріпленим на цій секції пристроєм її деформації, наприклад натягу.
Крім того, пристрій переміщення жорсткої ланки встановлено на бічній секції рами з боку, в яку ряд дисків звернений увігнутістю сфери, а осі повороту гнучких ланок, розташовані на жорстких ланках бічних секцій рами, розміщені зовні ділянки між осями шарнірів з'єднання центральної та бічних секцій рами, а пристрій деформації пружини виконано у вигляді гвинтового механізму, закріпленого набічної секції рами та гідроциліндра, корпус або шток якого з'єднаний з жорсткою ланкою тяги.
Механізми регулювання кута атаки грунтообробних дисків показано на фіг. 1 - вид механізму зверху на дворядній трисекційній бороні; на фіг. 2 - вид зверху ззаду секції рами борони, що містить ділянку тяги з талрепом на задній балці рами, та пружинний механізм, гідроциліндр та натяжний пристрій - на передній балці; на фіг. 3 - гнучка ланка для з'єднання жорстких ланок тяги.
Механізм регулювання кута атаки ґрунтообробних дисків показаний на прикладі дворядної борони, в якій диски зі стійками встановлені на шарнірно з'єднаних центральній і бічних секціях її рами.
Механізм регулювання кута ? на центральній секції 4. Він містить пристрій, наприклад талреп 11, переміщення тяги, загальної для ряду дисків 1, що складається з жорстких 12, 13 і 14 ланок, шарнірно з'єднаних з повідками 3 ряду робочих органів 1, і гнучких ланок 15 і 16, з'єднаних за допомогою шарнірів з осями повороту 17 і 18 до ланки 13 тяги на центральній секції рами і за допомогою шарнірів з осями повороту 19 і 20 - до ланок 12 і 14 тяги на бічних секціях 5 і 6. Ланки тяги 12, 13 вертикальним ребром жорсткості.
При розміщенні всіх секцій рами в одній площині осі шарнірів 7 і рами 8 і гнучкі ланки 15 і 16 лежать на одній лінії. Відстань між осями 17 і 19, 18 і 20 більша за довжину шляху переміщення шарнірів 19 і 20 при зміні кута атаки від мінімального до максимального. При максимальномуі при мінімальному куті атаки дисків осі 17 і 18 на ланці тяги 13 розташовані між осями шарнірів 7 і 8 з'єднання секцій рами або в крайньому положенні тяги, вісь одного з них може бути поєднана з віссю одного шарнірів 7 або 8. При цьому осі шарнірів 19 і 20 розміщені із зовнішніх сторін проміжку між осями шарнірів 7 і 8 або вісь одного з них при крайньому положенні тяги може бути поєднана з віссю шарніра 7 або 8.
При відхиленні рам бічних секцій 5 і 6 від площини центральної секції 4, у тому числі при їх транспортному складанні, відстань між шарнірами 17 і 19, 18 і 20 зменшується несуттєво або залишається незмінною при збігу осі шарніра 17 з віссю 7 або 18 - 8. Зазначене розміщення осей повороту гнучких ланок щодо осей шарнірів з'єднання секцій рами дозволяє при її транспортному складанні розслабити гнучкі ланки.
Талреп 11 з'єднаний з жорстким бічним ланкою 12 тяги і встановлений на бічній секції 5 рами, розташованої з боку, в яку ряд дисків звернений увігнутістю сфери (на стороні, протилежної напрямку реакції грунту на дисках регульованого ряду). На сферичних дисках 1, встановлених з кутом атаки, реакція ґрунту спрямована у бік їх опуклості. Талреп 11 дозволяє встановити мінімальний і максимальний кути атаки дисків 1 і має шкалу, що вказує його величину.
На іншій бічній секції 6 рами до жорсткої ланки 14 тяги приєднаний шток гідроциліндра 21, а його корпусу - пружина 22, другим кінцем закріплена на гвинтовому механізмі 23 для регулювання її натягу, встановленому на бічній секції 6 рами. Пружину 22 натягує гідроциліндр 21 при переміщенні штока в корпус. При зміні кута атаки на 3…5° регулювання натягу пружини 22 гвинтовим механізмом не обов'язкове, оскільки при цьомусила її деформації змінюється незначно: тяга, встановлена на повідках 3 за її довжині 120…140 мм, переміщається лише з 6…12 мм.
На багаторядній бороні гідроциліндри 21 всіх рядів стояків дисків керуються однією ручкою гідророзподільника трактора. Гідроциліндр 21 при висунутому штоку послаблює натяг пружини 22 для полегшення виконання регулювання талрепом. Пружина 22 необхідна для натягу гнучких ланок 15, 16 і підтягування всіх ланок тяги у бік зменшення кута атаки всього ряду дисків настільки, наскільки дозволяє талреп 11, а також при підйомі в транспортне положення і опусканні бічних секцій в робоче положення і при їх робочих кіл поперечно-вертикальній площині. Гвинтовий механізм натягу 23 пружини 22 необхідний для регулювання сили її натягу при зміні кута α атаки дисків від мінімального до максимального або навпаки.
Перед початком регулювання кута атаки шток гідроциліндра 21 висувають до повного розслаблення (стиснення) пружини 22. Потім вручну талрепом 11 за шкалою встановлюють необхідний кут атаки кожного ряду робочих органів дискових 1, розміщених на секціях 4, 5, 6 рами. Талреп 11, з'єднаний з жорсткою ланкою 12 тяги на бічній секції 5, повертає стійки дисків 2 1 і при цьому забезпечує необхідний кут їх атаки. При переміщенні тяги у бік зменшення кута атаки гнучка ланка 15, не натягнуте пружиною 22, може згинатися, і ланки тяг 13 і 14 не переміщаються. Далі, за допомогою механізму 23 переміщають гідроциліндр 21 і таким шляхом регулюють натяг пружини 22, яке створить гідроциліндр 21 при переміщенні штока його корпус. Сила натягу пружини 21 повинна забезпечувати поворот стійок 2 ряду дисків 1, встановлених на центральній 4 і бічній секції рами, на якій встановлений гідроциліндр.
При роботі ряду сферичних дисків 1, встановлених з кутом атаки, реакція ґрунту та сила розтягнутої пружини 22 спрямовані у бік їх опуклості, що гарантує збереження кута атаки, заданого при його регулюванні. При копіюванні нерівностей поля бічні секції 5 і 6 рами можуть на кілька градусів відхилятися від площини центральної секції 4. При цьому на частки міліметра може змінюватися відстань між шарнірами 17 і 19, 18 і 20 гнучких ланок 15 і 16, а стійки 2 приєднані до жорстких ланок 12, 13 і 14 тяги на секціях центральної 4 і бічний без талрепа 11 можуть повертатися на кутові секунди, що практично не впливає на встановлений кут атаки дисків.
При переведенні багатосекційної рами в транспортне положення необхідно висунути штоки гідроциліндрів 21, припинити натяг пружин 22 та їх силовий вплив на ланки тяги, потім гідроциліндрами 9 і 10 підняти бічні секції 5 і рами 6. При їх підйомі трохи (на кілька міліметрів) зменшується відстань між осями шарнірів 17 і 19, 18 і 20 і слабшає натяг гнучких ланок 15 і 16.
При перекладі багатосекційної рами з транспортного положення робоче гідроциліндрами 9 і 10 повертають і опускають бічні секції 5 і 6 рами. Потім гідроциліндрами 21 натягують пружини 22, які натягнуті гнучкі ланки 15 і 16 тяги, а диски всього 1 ряду встановлять в положення, задане при регулюванні їх кута атаки. При цьому не потрібний доступ до механізмів регулювання на центральній секції, влізання механізатора на її раму або підйому бічних секцій.
Застосування запропонованого механізму регулювання кута α атаки ґрунтообробних дисків або дискових секцій дозволить значно спростити регулювання кута α атаки та в 2…3 рази скоротити витрати часу на їїВиконання.
1. Механізм регулювання кута атаки грунтообробних дисків, виконаний у вигляді жорстких ланок, шарнірно з'єднаних з повідками на стійках дисків кожної секції рами, і пристроїв переміщення ланок і повороту стійок ряду дисків, що відрізняється тим, що жорсткі ланки всього ряду стійок з'єднані гнучкими при розміщенні секцій рами в одній площині розташовані на одній лінії з осями шарнірів з'єднання секцій, осі повороту гнучких ланок на жорсткій ланці центральної секції рами розміщені між осями шарнірів з'єднання секцій рами або поєднані з однією з них при крайньому положенні загальної тяги встановлено на одній бічній секції рами і з'єднане з жорсткою ланкою цієї секції, а жорстка ланка іншої бічної секції рами забезпечена пружиною із закріпленим на цій секції пристроєм її деформації, наприклад, натягу.
2. Механізм регулювання кута атаки по п. 1, який відрізняється тим, що пристрій переміщення жорсткої ланки встановлено на бічній секції рами з боку, в яку ряд дисків звернений увігнутістю сфери, а осі повороту гнучких ланок, розташовані на жорстких ланках бічних секцій рами, розміщені зовні ділянки між осями шарнірів з'єднання центральної та бічних секцій рами.
3. Механізм регулювання кута атаки за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій деформації пружини виконано у вигляді гвинтового механізму, закріпленого на бічній секції рами та гідроциліндра, корпус або шток якого з'єднаний з жорсткою ланкою тяги.