КОРНЕИЗВЛЕКАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для уборки корнеплодов, например картофеля, сахарной столовой и др. корнеплодов.
Известен копач для корнеплодов, содержащий раму, несущую поворотное вокруг горизонтальной оси основание с двумя жестко закрепленными на нем лемешками, связанное кинематически с механизмом привода его в колебательное движение вокруг упомянутой оси, горизонтальная ось поворота основания с лемешками расположена вдоль продольной плоскости симметрии копача и смещена относительно нее в зону над одним из лемешков (авт. св-во СССР №1291057, М. кл. A 01 D 25/04, опубл. 23.02.87 г.).
По мнению разработчиков данного известного устройства оно достаточно надежно в работе.
Лемешки в известном устройстве активно воздействуют на пласт, расшатывают корнеплоды и извлекают их из почвы. А благодаря расположению шарнира с горизонтальной осью над лемешком и вблизи от поверхности почвы лемешки колеблются в разных направлениях относительно выкапываемых корнеплодов, за
счет чего повышается эффективность их работы и корнеплоды извлекаются из почвы без повреждения.
Однако данное устройство не лишено недостатков - это наличие жесткой связи между подкапывающими элементами - лемешками, что предопределяет значительное тяговое сопротивление копача в целом.
Известно корнеизвлекающее устройство, выбранное в качестве ближайшего аналога, содержащее раму, шарнирно присоединенные к ней стойки с подкапывающими элементами и механизмы привода подкапывающих элементов в колебательное движение, при этом стойка одного из подкапывающих элементов закреплена на раме с возможностью колебания вокруг своей продольной оси (авт. св-во №1021385, М. кл. A 01 D 25/04, опубл. 07.06.1983 г.).
Механизм привода колебательного движения стойки вокруг оси имеет коленчатый вал, щеки которого смещены относительно друг друга на угол 180°, а шейка связана со стойкой посредством универсального шарнира.
Режущие кромки лемешков образуют в плане угол атаки, направленный против движения устройства, при этом спереди они имеют большее заглубление, чем сзади. Кроме того известная
конструкция обеспечивает возможность изменения угла атаки в процессе работы.
По мнению разработчиков данного известного устройства оно позволяет значительно снизить энергоемкость процесса и повысить качество очистки корнеплодов.
Однако постоянное в ходе работы изменение угла атаки в известной конструкции независимо от агрофизических показателей корнеплодов играет отрицательную роль. Это объясняется тем, что как известно, что любой рабочий орган имеет единственный оптимальный угол установки к направлению движения сельскохозяйственной машины для фиксированного условия эксплуатации - конкретных агрофизических показателей убираемых корнеплодов, при котором имеет место минимальное тяговое сопротивление. Колебательное движение лемешка в известном устройстве не позволяет ему работать в оптимальном режиме, поскольку при колебательном движении вокруг стойки он мгновенно проходит через «оптимальный угол» установки, что в итоге приводит к увеличению тягового сопротивления. В итоге во время работы известного выкапывающего устройства что при больших углах колебаний лемешка вокруг оси возникают критические углы установки, при котором возникают максимальное
тяговое сопротивление и сгруживание почвы. Именно это и оказывает негативное влияние на качестве работы известного выкапывающего органа. Причем изменение угла атаки в известном устройстве вызвано не объективными условиями, а колебательными движениями одного из лемешков.
При этом, в известном устройстве лемешок постоянно работает на сжатие почвы, что также является причиной увеличения энергоемкости процесса уборки.
Известно, что колебательное движение лемешка меняет площадь рабочей зоны между лемешками. На крупные корнеплоды с прочными связями при извлечении они будут воздействовать непосредственно без прослойки почвы. И за счет того, что лемешок в известном устройстве колеблется с частотой не менее 15 Гц, при взаимодействии корнеплода и лемешка с такой скоростью получается чистый «динамический удар», приводящий к повреждению корнеплода вплоть до его разрушения.
В известном устройстве режущие кромки, расположенные спереди имеют большее заглубление, чем задние. Причем конструкция известного устройства не предусматривает возможность регулировки этого заглубления в зависимости от агрофизических показателей корнеплодов, что также является причиной повышения энергоемкости процесса и ухудшения качества работы устройства.
Кроме того, при колебательном движение лемешков вокруг стойки, меняется площадь рабочей зоны между лемешками. На крупные корнеплоды с прочными связями при извлечении лемешки будут воздействовать непосредственно без прослойки почвы. При этом за счет того, что лемешки в известном устройстве колеблются с частотой не менее 15 Гц, при взаимодействии корнеплода и лемешка с такой скоростью получается чистый «динамический удар», приводящий к повреждению корнеплода вплоть до его разрушения.
Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение энергоемкости процесса и улучшении качества работы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном корнеизвлекающем устройстве, содержащем неподвижную раму, шарнирно закрепленные на ней стойки с подкапывающими элементами и механизм привода подкапывающих элементов в колебательное движение, режущие кромки подкапывающих элементов при этом имеют на одном из своих торцов большее заглубление, чем на другом и установлены с возможностью регулирования угла атаки, направленного против движения устройства и угла развала, согласно полезной модели,
стойки, с закрепленными на них подкапывающими элементами, выполнены с возможностью выполнения колебательных движений относительно неподвижной рамы, а в качестве механизма привода подкапывающих элементов в колебательное движение используется эксцентриковый вал.
Выполнение стойки с закрепленными на ней подкапывающими элементами с возможностью выполнения колебательных движений относительно неподвижной рамы значительно уменьшает энергоемкость процесса и улучшает качество работы.
Это обеспечивается за счет того, что стойка с закрепленными на ней подкапывающими элементами, выполненная с возможностью осуществления ими колебательных движений относительно неподвижной рамы создает дополнительный эффект подбрасывания корнеплода вверх. То есть, создается еще одна дополнительная подъемная сила, улучшающая извлечение корнеплода и, как следствие уменьшающая энергоемкость процесса и улучшающая качество уборки за счет улучшения условий извлечения корнеплода из почвы и облегчения их извлечения.
При этом, за счет того, что размеры частиц и комков почвы вокруг корнеплода значительно меньше размеров корнеплода, при поднятии корнеплода рабочим органом, почва и комки как более сыпучий материалы не поднимаются вместе с корнеплодом вверх, что улучшает качество работы.
Использование эксцентрикового вала в качестве механизма привода подкапывающих элементов в колебательное движение позволяет исключить трение между валом и опорами и не требует наличия возвратной пружины, что способствует снижению затрат мощности привода рабочего органа и, как следствие, еще в большей степени позволяет снизить энергоемкость процесса. При этом, исключение возникновения трения между валом эксцентрика и опорами улучшает условия осуществления подкапывающими элементами - лемешками колебательных движений относительно неподвижной рамы, что в свою очередь улучшает условия создания дополнительной подъемной силы, обеспечивающей лучшие условия извлечения корнеплода из почвы. Таким образом использование эксцентрикового вала в качестве механизма привода подкапывающих элементов в колебательное движение способствует улучшению качества работы.
Заявляемое устройство поясняется чертежами.
На фигуре №1 изображена принципиальная схема заявляемого устройства.
Корнеизвлекающее устройство содержит неподвижную раму 1, на которой закреплены стойки 2 и 3. На стойках 2 и 3 в свою очередь закреплены подкапывающие элементы - лемешки 4 и 5.
Режущие кромки 6 и 7 подкапывающих элементов - лемешков 4 и 5 в проекции образуют угол атаки α, который направлен против движения устройства и угол развала β. Угол атаки α и угол развала β являются основными параметрами, определяющими качество работы корнеизвлекающего устройства. Угол атаки α образован линиями пересечения клиньев лемешков 4 (5) с горизонтальной плоскостями, угол развала β - угол образованный линиями пересечения клиньев лемешка 4 (5) с вертикально-поперечной плоскостью. Подкапывающие элементы - лемешки 4 и 5 установлены с возможностью регулирования угла атаки α и угла развала β.
Устройство содержит механизм привода подкапывающих элементов - лемешков 4 и 5 в колебательное движение, в качестве которого используется эксцентриковый вал. Эксцентриковый вал состоит из основного вала 8 и эксцентриков 9 и 10.
Стойки 2 и 3 с закрепленными на них подкапывающими элементами - лемешками 4 и 5 выполнены с возможностью выполнения колебательных движений относительно неподвижной рамы 1.
Регулировка угла атаки α - угла наклона выкапывающей части (режущей кромки 6, 7) элементов 4 и 5 осуществляют следующим образом. Отворачивают контргайку 11, расположенную на винтовой части 12 стойки 2. После того как отвернули контргайку 11, выкапывающий элемент - лемешок 4 свободно вращается (по соединению винт-гайка (винт 12 гайка 13) в винтовой части 12 стойки 2. Приложив усилие (крутящий момент) к выкапывающему элементу - лемешку 4 устанавливают нужный угол атаки α, после чего затягивают контргайку 11, а выкапывающий элемент - лемешок 4 фиксируется в установленном положении.
Для регулирования угла развала β лемешка 4 отворачивают две контргайки 14 и 15, расположенные на винтовых частях элемента 16, жестко связанного со стойкой 2 посредством приваренной к ней гайки 17. После этого выкапывающий элемент - лемешок 4 свободно вращается по двум соединениям винт-гайка (винт 16, гайка 17). Приложив усилие (крутящий момент) к лемешку 4 устанавливают нужный угол развала β, после чего затягивают обе
контргайки 14 и 15, за счет чего фиксируют лемешок 4 в установленном положении.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Перед началом работы устанавливают угол атаки режущих кромок 6 и 7 подкапывающих элементов 4 и 5.
Устанавливают также угол развала β.
Основной вал 8 с эксцентриками 9 и 10 приводится во вращение от источника энергии (не показан), который в свою очередь приводит в колебательное движение стойки 2 и 3. Стойкам 2 и 3 колебательное движение сообщается посредством шарниров 18, соединенных с неподвижной рамой 1. Лемешки 4 и 5, закрепленные на стойках 2 и 3 активно взаимодействуют с почвой, сообщая импульсивные возмущения и извлекают корнеплоды из почвы.