ПОДБОРОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УБОРОЧНЫХ СЕЛЬХОЗМАШИН
PICKING DEVICE FOR HARVESTERS

Область техники
Настоящее изобретение относится к подборочному устройству для уборочных сельхозмашин и прижимному устройству, расположенному над подборочным устройством поперечно направлению движения уборочной сельхозмашины.
Уровень техники
Это подборочное устройство, в общем случае выполненное в виде подборщика или подборочных граблей, служит для того, чтобы в ходе движения по обрабатываемому полю подбирать лежащую на нем убранную массу, такую как собранная в валки зеленая кормовая масса, солому или сено, и подавать ее к другим обрабатывающим органам внутри уборочной сельхозмашины.
Для ограничения движения убранной массы вверх при ее подборе с земли и надежной подачи к последующим обрабатывающим органам для подборочного устройства предназначено прижимное устройство.
Подборочное устройство с прижимным устройством такого типа известно, например, из патентного документа ФРГ №10120204 А1. При этом прижимное устройство выполнено в виде роликового прижимного устройства, проходящего поперечно направлению движения. Роликовое прижимное устройство состоит из двух прижимных роликов, которые установлены друг за другом по направлению потока убранной массы, расположены перед и частично над барабаном подборщика, но в пределах области его воздействия, и служат для прижима и направления убранной массы.
За счет этого при определенных условиях достигается равномерный поток убранной массы и его равномерное распределение внутри подборщика. Однако остается недостаток в том, что движения обоих прижимных роликов связаны между собой. Так например, при повороте вверх одного прижимного ролика другой ролик принудительным образом также поворачивается вверх. Такая взаимная зависимость может приводить к сбоям в транспортировании и уплотнении убранной массы.
Другое прижимное устройство известно из патентного документа США №4015410. Оно содержит свободно вращающийся каток, установленный на поворотной в вертикальной плоскости раме рулонного пресса. Благодаря опоре рамы на опорную траверсу каток удерживается на небольшом расстоянии от земли. Каток производит уплотнение лежащего на земле валка убранной массы и образует с барабаном подборщика проход, через который убранная масса подается к последующим рабочим органам. Опорная траверса, снабженная прутьями или штырями, дополнительно служит в качестве направляющего элемента и верхнего ограничителя для убранной массы, подаваемой поверх барабана подборщика.
Недостаток данного решения заключается в том, что из-за собственного веса катка при изменении высоты и плотности валка убранной массы он отклоняется вверх только при очень высоком давлении и постоянно увеличивающейся высоте валка. При определенных обстоятельствах этот каток сдвигает убранную массу перед собой, что может приводить к сбоям в подаче. Кроме того, направляющий элемент в виде опорной траверсы с прутьями из-за своего жесткого крепления на уборочной машине без возможности поворота может служить верхним ограничителем только для валков очень большой высоты. Поэтому в области между прижимным катком и направляющим элементом, а также в области последующих режущих и/или транспортирующих органов валок убранной массы может снова разуплотниться, что может вызывать прерывистость потока убранной массы и сбои в процессе уборки.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных решений уровня техники и в особенности в обеспечении непрерывного предварительного уплотнения и транспортирования убранной массы.
Решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков, изложенных в пункте 1 формулы изобретения.
Предложено подборочное устройство для уборочных сельхозмашин, предназначенное для подбора с земли лежащей на ней убранной массы и содержащее оснащенный грабельными зубьями барабан подборщика и расположенное позади него по направлению потока убранной массы транспортирующее и/или режущее устройство, а также прижимное устройство, проходящее поперечно направлению движения уборочной машины. Согласно изобретению прижимное устройство содержит первый прижимной элемент в пределах области действия барабана подборщика и, по меньшей мере, один дополнительный прижимной элемент за пределами области действия барабана подборщика, причем дополнительный прижимной элемент производит предварительное уплотнение убранной массы путем ее прижима к земле.
За счет такой конструкции уложенная в валок убранная масса выгодным образом приводится в однородное или равномерное состояние и предварительно уплотняется уже перед поступлением на барабан подборщика, так что она может лучше приниматься барабаном подборщика и подаваться к последующим обрабатывающим режущим/транспортирующим органам.
Предпочтительно, прижимное устройство выполнено в виде прижимного устройства с прутьями и/или листового прижимного устройства, и/или роликового прижимного устройства. Прижимные устройства этих видов известны для подборочных устройств и показали себя особенно эффективными для целей использования в уборочных сельхозмашинах.
За счет того, что, по меньшей мере, один прижимной элемент производит уплотнение убранной массы прижимом ее к барабану подборщика, простым конструктивным образом достигается получение стабильного и непрерывного потока убранной массы внутри подборочного устройства.
Предпочтительно, прижимные элементы выполнены с возможностью поворотного перемещения относительно друг друга в предварительно заданной области поворота, причем их поворотное перемещение ограничено одним или несколькими направляющими элементами, снабженными нижним и верхним концевыми упорами. За счет этого обеспечивается поддержание транспортирования или уплотнения убранной массы даже в том случае, если один из прижимных элементов должен отклониться от своего положения, оптимального для транспортирования или уплотнения.
В предпочтительном примере выполнения передаваемое на убранную массу прижимное давление прижимных элементов может регулироваться независимо одно от другого. За счет этого прижимное давление отдельных прижимных элементов может быть адаптировано в соответствии с поступающей убранной массой, и внутри подборочного устройства достигается постоянный равномерный поток убранной массы без ее скоплений и, соответственно, сбоев процесса уборки.
В предпочтительном примере выполнения прижимное устройство снабжено, по меньшей мере, одним регулировочным элементом для изменения прижимного давления на убранную массу, по меньшей мере, одного прижимного элемента. За счет этого может быть выгодным образом снижен собственный вес прижимного устройства или соответствующего прижимного элемента для того, чтобы уменьшить задержку потока массы или повреждение убранной массы прижимным устройством и улучшить ее транспортирование. Устройство для воздействия на прижимное давление может быть выгодным образом выполнено в виде устройства, дистанционно управляемого в процессе уборки оператором уборочной машины, так что оператор может в любой момент установить желаемое прижимное давление в соответствии с характеристиками убранной массы. В особенности эффективным показало себя использование известных датчиков давления, с помощью которых регулировка прижимного давления прижимных элементов может производиться автоматически посредством гидравлических средств с освобождением оператора уборочной машины от этой нагрузки.
В предпочтительном примере дальнейшего развития изобретения выбрано такое решение прижимного устройства, что один дополнительный прижимной элемент связан с возможностью поворота с удерживающей рамой подборочного устройства и может уплотнять убранную массу ее прижимом к земле, а по меньшей мере, один первый прижимной элемент, выполненный подвижным относительно дополнительного, выгодным образом производит предварительное уплотнение убранной массы ее прижимом к барабану подборщика. За счет этого двойного уплотнения, которому убранная масса подвергается на своем пути через подборочное устройство, может достигаться равномерная и стабильная бесперебойная подача подобранного валка убранной массы на последующие обрабатывающие органы.
В предпочтительном примере в подборочном устройстве для, по меньшей мере, одного прижимного элемента предусмотрен, по меньшей мере, один направляющий элемент в виде, по меньшей мере, одной решетки с прутьями и/или одного прижимного листа и/или одной шнековой лопасти. Эти прижимные элементы могут быть особенно эффективным образом укреплены на стороне прижимного устройства, обращенной к убранной массе, с их ориентацией навстречу направлению потока убранной массы и заходом в этот поток. Прутья и/или лист, установленные в соответствии с изобретением, могут предпочтительно выходить также за пределы области действия прижимного устройства и воздействовать на убранную массу на пути ее движения через подборочное устройство. В том случае, когда первый прижимной элемент и подвижный относительно него дополнительный прижимной элемент выполнены в виде прижимного ролика с окружной шнековой лопастью, при качении по убранной массе эта лопасть вызывает перемещение убранной массы поперечно направлению потока и, соответственно, выравниванию слоя убранной массы в области приема.
В предпочтительном варианте свободные пространства перед и/или между дополнительным прижимным элементом и, по меньшей мере, одним первым прижимным элементом могут быть, по существу, перекрыты с помощью дополнительных направляющих элементов для убранной массы, выполненных в виде направляющего листа и/или решетки, и/или прижимных роликов. В конструктивно простом и экономичном в изготовлении примере выполнения за дополнительным прижимным элементом по направлению потока убранной массы, выполненным в виде прижимного ролика и расположенным за пределами области действия барабана подборщика, может быть выполнен направляющий элемент в виде прижимного листа. Для дальнейшего улучшения потока убранной массы и предотвращения подъема убранной массы от транспортирующего органа за первым прижимным элементом, также выполненным в виде прижимного ролика, может следовать решетка из прутьев. Равным образом эти направляющие элементы могут быть выполнены в виде прижимных роликов, при этом предпочтительно, чтобы воздействие направляющих элементов могло быть адаптировано к текущим условиям и характеристикам убранной массы.
В следующем предпочтительном примере выполнения, по меньшей мере, один прижимной ролик прижимного устройства снабжен известным направляющим элементом для убранной массы, таким как шнековая лопасть, и, по меньшей мере, на отдельных участках имеет различные диаметры. Преимущество решения состоит в том, что окружные скорости прижимного ролика различны на различных участках, и за счет этого, по меньшей мере, на отдельных участках прижимного устройства убранная масса подается поперечно направлению потока массы к участкам ролика, имеющим меньший диаметр.
За счет того, что, по меньшей мере, один прижимной ролик приводится активным образом, может целенаправленно увеличиваться подача убранной массы. Кроме того, такой привод создает возможности регулировки числа оборотов, и благодаря этому воздействие направляющих элементов на прижимном ролике может быть адаптировано к текущим условиям и характеристикам убранной массы. Дополнительно может быть реализовано предпочтительное управление приводом прижимного ролика в зависимости от скорости движения, что обеспечивает бережный сбор убранной массы.
Предпочтительно, по меньшей мере, один прижимной ролик прижимного устройства приводит, по меньшей мере, один дополнительный прижимной ролик. Это решение по дальнейшему развитию изобретения предпочтительно для использования, когда прижимное устройство оснащено, по меньшей мере, двумя прижимными роликами. В этом случае посредством выбора передаточного отношения привода могут быть заданы одинаковыми или различными окружные скорости вращения прижимных роликов. Эта приводная связь в сочетании с действием направляющих элементов на прижимных роликах обеспечивает выгодное увеличение поперечной подачи убранной массы, поскольку в зависимости от выполнения приводной связи может быть создана разность скоростей между скоростью движения убранной массы и окружной скоростью приводного прижимного ролика.
В предпочтительном примере выполнения прижимной элемент, предназначенный для уплотнения убранной массы ее прижимом к земле, выполнен с возможностью фиксации в верхнем конечном положении. За счет этого в случае скопления убранной массы внутри подборочного устройства обеспечивается более быстрый и легкий доступ к месту возможного скопления убранной массы внутри подборочного устройства.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 изображает на виде сбоку подборщик с роликовым прижимным устройством,
фиг.2 изображает подборщик по фиг.1 на виде сверху.
Осуществление изобретения
На фиг.1 показано подборочное устройство 1, выполненное в виде подборщика 2 с прижимным устройством 3, 4, 20, 22, 23, 24, на виде в продольном разрезе по средней части подборочного устройства 1. Подборщик 2 подбирает убранную массу 6, лежащую на поле на земле 5, сводит ее в компактную массу и затем передает ее навстречу направлению 7 движения на последующие приемные вальцы 8. При этом подобранная масса 6 транспортируется через подборщик 2 по существу вдоль линии 9 потока убранной массы. Подборщик 2 связан с последующими рабочими органами уборочной машины посредством удерживающей рамы 12. На этой удерживающей раме 12 шарнирно укреплен несущий элемент 13, проходящий в направлении 7 движения машины. Верхняя сторона несущего элемента 13 образует лотковый транспортирующий поддон 14. На переднем конце несущего элемента 13 по направлению 7 движения расположен подборочный орган, выполненный в данном примере в виде барабана 15 подборщика. Барабан 15 подборщика проходит поперечно направлению 7 движения по всей ширине подборщика 2 и определяет ширину подбора подборщика 2. По всей ширине подбора на обечайке барабана 15 подборщика предусмотрено множество не представленных держателей, снабженных грабельными зубьями 16, которые выступают из обечайки барабана 15 подборщика. Эти держатели с грабельными зубьями 16 приводятся от уборочной сельхозмашины во вращение в направлении 17 вращения. Они поднимают уложенную в валок убранную массу 6 с земли 5 и подают ее в окружном направлении вдоль барабана 15 подборщика до транспортирующего поддона 14. При этом убранная масса совершает вначале движение транспортирования от горизонтального до вертикального, затем вертикальное и наконец горизонтальное движение с подъемом.
Для того, чтобы предотвращать подъем убранной массы 6 по мере продвижения вдоль линии 9 потока убранной массы и подавать убранную массу к барабану 15 подборщика равномерно и уже в предварительно уплотненном состоянии, прижимное устройство 3, 4, 20, 22, 23, 24 состоит из двух прижимных роликов 3, 4, расположенных на расстоянии друг от друга по направлению 9 потока убранной массы. При этом в соответствии с изобретением дополнительный прижимной ролик 3 расположен перед областью действия барабана 15 подборщика за ее пределами. Этот прижимной ролик 3 на каждом своем конце установлен с возможностью свободного вращения на удерживающем сегменте 20, который, в свою очередь, шарнирно укреплен на удерживающей раме 12 с возможностью поворота вокруг точки 19 поворота. Таким образом, ролик 3 может перемещаться по высоте за пределами области действия барабана 15 подборщика перед ним по направлению 7 движения машины. При этом прижимной ролик 3 выгодным образом производит уплотнение убранной массы 6, прижимая ее к земле 5. Непосредственно в местах 21 вращения прижимного ролика 3 на передних концах каждого сегментов 20 шарнирно укреплены два удерживающих рычага 22, которые проходят противоположно направлению 7 движения и имеют возможность поворота с перемещением по высоте. Первый прижимной ролик 4 установлен на концах соответствующих удерживающих рычагов 22 с возможностью вращения и изменения положения по высоте. Этот первый прижимной ролик 4 расположен над областью действия барабана 15 подборщика в ее пределах и выгодным образом производит уплотнение убранной массы, прижимая ее к барабану 15 подборщика. Предпочтительно прижимной лист 23 перекрывает свободное пространство между прижимными роликами 3, 4, а решетка 24 перекрывает область от верхнего прижимного ролика 4, по меньшей мере, до выходной стороны подборщика 2. За счет двойного предварительного уплотнения внутри подборщика может выгодным образом достигаться равномерный поток убранной массы.
В соответствии с изобретением показанные здесь прижимные ролики 3, 4 могут перемещаться относительно друг друга в предварительно заданной области, так что эти прижимные ролики 3, 4 производят предварительное уплотнение убранной массы 6 независимо друг от друга. Благодаря этому может достигаться регулируемое воздействие соответствующего прижимного ролика 3 с помощью не показанного регулировочного органа, который может быть механическим, гидравлическим или приводным активным. За счет этого прижимное давление прижимных роликов 3, 4 может быть оптимальным образом отрегулировано в соответствии со свойствами убранной массы для обеспечения равномерного потока убранной массы и ее оптимального прохода через подборщик 2.
Не показанным здесь подробным образом боковые элементы несущего элемента 13 с обеих сторон жестко связаны с направляющими элементами 25, которые снабжены верхними и нижними концевыми упорами и расположены перпендикулярно удерживающему сегменту 20. За счет этого предварительно задается возможное перемещение по высоте удерживающих сегментов 20, которые на своих передних концах несут прижимной ролик 3, относительно барабана 15 подборщика и транспортирующего поддона 14. В соответствии с изобретением удерживающие сегменты 20 в своем верхнем конечном положении могут фиксироваться с помощью известных средств фиксации. В случае скопления убранной массы 6 внутри подборочного устройства 1 это обеспечивает быстрый и легкий доступ к месту забивания подборщика 2 убранной массой 6.
При этом для направляющего элемента 25 предусмотрен регулировочный элемент 18, что дает возможность активным образом влиять на подвижность по высоте прижимного устройства 3, 4, 20, 22, 23, 24 для регулировки его прижимного давления на убранную массу 6. Предпочтительно регулировочный элемент 18 выполнен в виде известного подъемного цилиндра. Подобным же образом удерживающие сегменты 20 снабжены с обеих сторон на своих наружных кромках, перпендикулярно соответствующему удерживающему рычагу 22, направляющими элементами 26, снабженными нижними и верхними упорами. Эти направляющие элементы 26, в свою очередь, определяют подвижность по высоте удерживающих рычагов 22 относительно барабана 15 подборщика и транспортирующего поддона 14.
Вместо прижимных роликов 3, 4 могут использоваться также прижимное устройство с прутьями или листовое прижимное устройство с прижимными прутьями. Аналогичным образом прижимной лист 23 и решетка 24 могут быть выполнены в виде роликового прижимного устройства и/или в виде прижимного устройства с прутьями и/или в виде листового прижимного устройства с прижимными прутьями.
Верхний прижимной ролик 4 снабжен на каждом конце винтовой лопастью, не показанной на фиг.1. За верхним прижимным роликом 4 установлен приводной транспортирующий шнек 27, служащий транспортирующим органом. Он укреплен над лотковым транспортирующим поддоном 14 на не показанных бортовых частях подборщика 2. Этот транспортирующий шнек 27 собирает убранную массу 6, сводя ее от ширины подбора подборщика 2 до ширины приемных вальцов 8. В средней части транспортирующего шнека 27 убранная масса проводится его транспортирующими элементами 28 под валом 30 и передается на приемные вальцы 8.
На фиг.2 подборщик 2 по фиг.1 показан на виде сверху. На удерживающих сегментах 20 и удерживающих рычагах 22 установлены, соответственно, прижимные ролики 3, 4, причем передний по направлению 7 движения прижимной ролик 3 находится за пределами области действия барабана 15 подборщика, а следующий за ним прижимной ролик 4 находится в пределах этой области действия. Выгодным образом прижимные ролики 3, 4 имеют возможность независимого перемещения относительно друг друга в пределах области поворота, показанной на фиг.1 и ограниченной направляющими элементами 25, 26. Преимущество решения состоит в том, что транспортирование или предварительное уплотнение убранной массы 6 может поддерживаться даже в том случае, если один из прижимных роликов 3, 4 должен отклониться от своего положения, оптимального для транспортирования или уплотнения. Таким образом, каждый прижимной ролик 3, 4 может адаптироваться к условиям убираемой массы в соответствии с выполняемой им задачей. Для того, чтобы убранная масса не могла скапливаться в не перекрытых промежутках между следующими друг за другом элементами прижимного устройства 3, 4, 23, 24, в особенности между прижимными роликами 3, 4, промежуточная область между прижимными роликами 3, 4 закрыта прижимным листом 23. За верхним прижимным роликом 4 следует прижимной элемент 24 с прутьями, направленными к разгрузочной стороне подборщика 2.
В соответствии с изобретением прижимной ролик 3, служащий для уплотнения убранной массы ее прижимом к земле 5, выполнен профильным по всей ширине с множеством радиально выступающих ребер. При движении подборщика 2 в направлении 7 убранная масса 6 проходит под прижимными роликами 3, 4 вдоль показанных линий 32, 33, 34 потоков массы, причем при контакте убранной массы с упомянутыми профильными элементами она приводится во вращательное движение. На заднем прижимном ролике 4 выполнены направляющие элементы в виде окружных шнековых лопастей 38 на сторонах ролика 4, обращенных к удерживающим рычагам 22. Шнековые лопасти 38 проходят симметрично от удерживающих рычагов 22 к середине подборщика 2 и выполнены таким образом, что при вращении прижимного ролика 4 под действием убранной массы 6 обеспечивается ее подача к середине подборщика 2 с одновременным уплотнением посредством прижима к барабану 15 подборщика.
В соответствии с изобретением прижимное устройство 3, 4, 23, 24 снабжено, по меньшей мере, одним регулировочным элементом 18, например подъемным цилиндром, для регулировки прижимного давления, оказываемого на убранную массу 6, по меньшей мере, одним прижимным элементом 3. Возможен также вариант выполнения, при котором регулировка прижимного давления производится с использованием непоказанных известных датчиков давления. Это выгодным образом обеспечивает предварительное уплотнение убранной массы 6 в соответствии с ее характеристиками для достижения непрерывного потока убранной массы через подборщик 2, что приводит к снижению нагрузки на оператора подборочного устройства 1.
Для улучшения поперечной подачи убранной массы 6 внутри подборщика 2 между отдельными прижимными роликами 3, 4 может быть установлена приводная связь. В зависимости от выполнения этой приводной связи могут использоваться известные цепные, клиноременные или шестеренные передачи. Так например, на соответствующих местах 36 опорной установки прижимных роликов 3, 4 может быть установлена звездочка, жестко укрепленная на валу для кинематического соединения со звездочкой другого привода посредством цепи. Возможен также пример выполнения, в котором несколько прижимных роликов 3, 4 связаны между собой приводной связью, при этом, по меньшей мере, один ролик является приводным. Далее, возможно оснащение общим приводом только части прижимных роликов 3, 4. За счет привода выгодным образом повышается воздействие направляющих элементов 38 на прижимном ролике 4. Для снижения потерь убранной массы и ее активной подачи через подборщик 2, по меньшей мере, один прижимной ролик 3, 4 может активно приводиться с помощью приводного устройства. В качестве примера для этого может подходить известный электромеханический, гидравлический или механический привод. Он может обеспечивать привод одного прижимного ролика 3, 4 или взаимодействовать с приводной связью между прижимными роликами 3, 4. За счет этого улучшается работа и воздействие первого и, по меньшей мере, одного дополнительного прижимного ролика 3, 4. Кроме того, становится возможным посредством активной регулировки числа оборотов привода, например, в зависимости от скорости движения с помощью известных датчиков числа оборотов, влиять на окружную скорость вращения прижимных роликов 3, 4. За счет этого посредством регулировки прижимных роликов 3, 4 можно активно влиять на характеристики уплотнения убранной массы, при этом высокая окружная скорость прижимных роликов вызывает разрыхление убранной массы, а низкая окружная скорость - ее более плотный обжим.
Убранная масса 6 выходит из прижимной области прижимного ролика 4 в направлении 9 потока, показанного линиями 32, 33, 34 потоков массы. Расположенное позади него транспортирующее устройство 27 со шнековыми транспортирующими лопастями 35 сводит убранную массу до ширины приемных вальцов 8. В заключение транспортирующие элементы 28 на валу транспортирующего устройства 27 подают всю убранную массу снизу к приемным вальцам 8.
Для специалиста в данной области понятно, что при осуществлении прижимного устройства подборщика возможны различные изменения и модификации, не выходящие за пределы объема защиты, для получения описанных преимуществ.