УПАКОВЩИК РУЛОНОВ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно, к оборудованию для заготовки кормов, например, рулонов сенажа с обмоткой в пленку.
Известен прицепной упаковщик сенажа по патенту GB 2192172, включающий каркас с одной или с несколькими колесными парами, внутренний неподвижный обруч и внешний вращающийся обруч, устройство для размотки пленки.
Использование единственной каретки для пленки приводит к возникновению биений при работе устройства на больших скоростях обмотки. Обмотка занимает много времени, невозможно выполнять обмотку пленкой разного типа. Неуправляемые колесные пары ограничивают возможности по укладке сенажа на ограниченном пространстве. Использование цельной крупногабаритной рамы затрудняет транспортировку.
Американский патент US 4.973.124 упаковочная машина включает двигатель, каркас с передней колесной парой и с задней колесной парой, выполненной управляемой для обеспечения поворотов, толкатель, на каркасе установлен внутренний обруч, на котором, с возможностью вращения, установлен внешний обруч, снабженный, как минимум, двумя устройствами для размотки пленки.
Хотя задняя колесная пара выполнена управляемой, но управляемость заключается лишь в осуществлении поворотов, т.е. изменении направления движения упаковочной машины без возможности подъема-опускания. А это вызывает перелом линии движения упакованных рулонов.
Недостатками US 4.973.124 являются: хотя Съемное прицепное устройство спереди усложняет задачи переезда с места на место. Отсутствует простое устройство для разгрузки упаковщика после упаковки последнего рулона (требуются определенные манипуляции, которые усложняют работу). Работы по выгрузке последнего рулона могут повредить упаковочную пленку, что вызовет порчу корма, то есть снижается качество упаковки рулонов.
Американский патент US 5.152.125 упаковочная машина включает двигатель, каркас с передней колесной парой и с задней колесной парой, выполненной управляемой, толкатель, на каркасе установлен внутренний обруч, на котором, с возможностью вращения, установлен внешний обруч, снабженный, как минимум, двумя устройствами для размотки пленки, с одной лыжей вместо колес.
В упаковщике по патенту US 5.152.125 и по заявке W09626113 роль неподвижного обруча выполняет рама. Опорная лыжа (по патенту US 5.152.125), выполняющая функцию второй колесной пары неприменима на неровных поверхностях, например, на торфянистой почве. Использование цельной крупногабаритной рамы в упаковщике по заявке W09626113 затрудняет транспортировку.
Недостатками US 5.152.125 являются: Жесткая сцепка упаковщика требует обеспечения возможности регулирования по высоте прицепного устройства тягового средства. Наличие полиспаста с одним гидроцилиндра усложняет конструкцию относительно прямого действия двух гидроцилиндров. Опорная лыжа не обеспечивает возможности работы упаковщика на площадках с рыхлым, мягким (высушенные торфяники), твердым (на бетонной площадке будет повышенный износ лыжи) основанием. При разгрузке рулонов с упаковщика последние падают с рольганга на поверхность земли, что может вызвать повреждение упаковочной пленки, ухудшая качество корма.
Упаковщик рулонов, выбранный в качестве ближайшего аналога (по патенту РФ 103439, A01D 59/00, Опубликовано: 20.04.2011), включает двигатель, раму (в описании названа каркасом) с передней и задней осью (в описании названы передней и задней колесной парой), толкатель, сцепку (в описании - сцепное устройство), передняя ось выполнена управляемой в горизонтальной плоскости, на раме установлен внутренний обруч, на котором с возможностью вращения установлен внешний обруч, снабженный устройством для размотки пленки, гидросистемой, взаимодействующей при помощи гидропривода с задней осью, толкателем и внешним обручем. Упаковщик снабжен приводным колесом, взаимодействующим с обрезиненной поверхностью внешнего обруча, направляющим роликом и устройством для спуска рулонов, выполненным в виде рольганга. Устройство для размотки пленки состоит из оси для катушки и натяжного устройства. Толкатель соединен с гидроцилиндром через цепной полиспаст. Для перемещения упаковщика рулонов на новое место, он снабжен сцепным устройством 25 в виде жесткой сцепки.
В прототипе достигается: снижение времени укладки рулонов сенажа, повышение его маневренности.
Недостатками прототипа являются снижение качества упаковки рулонов сенажа, так как: рама имеет одну ось движения рулона, то есть жестко привязана к поверхности земли, колеса жестко привязаны к раме без возможности изменения высоты, передняя ось (колесная пара), выполнена управляемой в горизонтальном направлении (только для осуществления поворотов). Имеются зигзагообразные перегибы линии движения рулонов между рамой - устройством для спуска рулонов - поверхностью земли. Рулон 18 сенажа во время обмотки пленкой 19 продвигается по направляющему ложе (лотку) 12, установленному на раме 1. Управляемая передняя ось (колесная пара) 2 повышает маневренность и позволяет упаковывать сенаж в ограниченном пространстве, например упаковка и укладка сенажа дугой или по спирали.
Задачей предлагаемого упаковщика рулонов, далее упаковщика, является повышение качества упаковки рулонов сенажа.
Технический результат заключается в обеспечении движения рулонов по касательной к поверхности земли.
Технический результат достигается тем, что в упаковщике рулонов, включающем двигатель, включающий двигатель, раму с передней и задней осью, толкатель, сцепку (прицепное устройство), передняя ось выполнена управляемой в горизонтальной плоскости, на раме установлен внутренний обруч, на котором с возможностью вращения установлен внешний обруч, снабженный устройством для размотки пленки, гидросистемой, взаимодействующей при помощи гидропривода с задней осью, толкателем и внешним обручем, согласно полезной модели задняя ось снабжена устройством, обеспечивающим возможность изменять высоту задней части упаковщика над поверхностью земли.
В отличие от прототипа в предлагаемой полезной модели и задняя ось, и передняя ось выполнены управляемыми. При необходимости изменить направление движения, оси колес передней оси предлагаемой полезной модели поворачиваются в горизонтальной плоскости, а оси колес задней оси изменяют высоту расположения осей колес относительно рамы, что обеспечивает прижим задней части рольганга к поверхности земли. Прижим задней части рольганга приводит к обеспечению движения рулонов по касательной к поверхности земли. Рольганг при движении упаковщика разравнивает площадку земли перед укладкой рулонов и прижимает стебли растительности, что в дальнейшем позволяет избежать повреждений упаковочной пленки (например, стрейч-пленки) стеблями (устранены проколы). Это приводит к сохранности упакованного материала (рулонов сенажа). Одновременно с прижимом происходит торможение упаковщика за счет прижима задней части упаковщика рулонов к земле. В процессе упаковки в предлагаемой полезной модели происходит плотный прижим торцов рулона, который упаковывается в данный момент с ранее упакованными рулонами.
А у прототипа между торцами рулонов сенажа могут возникать пустоты в процессе упаковки. В этих пустотах между сенажом происходят окислительные реакции, вследствие чего происходит порча корма, например, гниение, во время хранения.
В предлагаемой полезной модели задняя ось выполнена управляемой, т.к. снабжена устройством, обеспечивающим возможность изменять высоту задней части упаковщика над поверхностью земли. Устройство, обеспечивающее возможность изменять высоту задней части упаковщика над поверхностью земли, может быть выполнено, например, в виде кривошипа (Фиг. 4, 5). Колеса задней оси закреплены, например, на рычагах кривошипа, имеющего возможность вращения в раме упаковщика. Устройство, обеспечивающее возможность изменять высоту задней части упаковщика над поверхностью земли, - кривошип используется для преобразования кругового движения в возвратно-поступательное и наоборот. Подъем и опускание осей колес задней оси осуществляется гидроцилиндрами. При выдвижении штоков гидроцилиндров на виде слева кривошип вращается против часовой стрелки. Вращение кривошипа изменяет положение задней оси, что приводит к подъему задней части упаковщика. При возврате штоков гидроцилиндров на виде слева кривошип вращается по часовой стрелке. Вращение кривошипа изменяет положение осей колес задней оси, что приводит к опусканию задней части упаковщика.
В прототипе изменение направления движения упаковщика обеспечено поворотом осей колес передней оси (колесной пары). Задняя часть прототипа не способна перемещаться: опускаться и подниматься - согласно конструкции, т.к. ось колес задней оси (колесной пары) имеет жесткую заделку в раме. Как известно, заделка препятствует перемещению. Поэтому растительность, имеющаяся на поверхности земли, может повредить (проколоть) упаковку рулона, что резко снижает качество корма (доступ воздуха приводит к загниванию, порче корма). Между торцами рулонов возникают пустоты, что может также повредить корм. При укладке рулонов может порваться пленка из-за перегибов общего ряда в виде ленты, т.к. непрерывная лента испытывает напряжения при укладке (при падении рулонов с некоторой высоты).
В предлагаемой полезной модели по касательной к поверхности земли двигается общая лента упакованных рулонов, отсутствуют перегибы, касательная к поверхности земли (плавность перехода рулонов сенажа с рольганга на землю) обеспечивается за счет возможности опускания задней части упаковщика.
Сход рулонов по касательной к поверхности земли исключает разрыв упаковочной пленки и обеспечит плотное прилегание торцов рулонов между собой при движении и упаковке для лучшей сохранности кормов.
Также в предлагаемой полезной модели сцепка выполнена с возможностью управления передних колес посредством гидроцилиндра или при отключении гидроцилиндра посредством тягового средства. То есть сцепка выполнена подвижной, поворотной в отличие от прототипа, в котором сцепка жесткая.
Полезная модель поясняется чертежами:
фиг. 1 - упаковщик рулонов, вид сбоку, транспортное положение;
фиг. 2 - упаковщик рулонов, вид спереди, транспортное положение;
фиг. 3 - упаковщик рулонов, вид сверху, транспортное положение;
фиг. 4 - ось задняя (разрез)
фиг. 5 - ось задняя (изометрия);
фиг. 6 - устройство обмотчика (изометрия);
фиг. 7 - упаковщик рулонов, вид сбоку, рабочее положение;
фиг. 8-14 - работа упаковщика рулонов;
Рама 1 упаковщика рулонов (фиг. 1) представляет собой сварную металлическую конструкцию, установленную на переднюю 2 и заднюю 3 оси.
Привод задней оси 3 (подъем/опускание) осуществляется гидроцилиндром 4. Привод всех механизмов упаковщика рулонов осуществляется от автономного двигателя внутреннего сгорания 5, соединенного с гидросистемой. Гидросистема состоит из гидронасоса, гидромотора 6, ручного 7 и электроуправляемого (не показан) гидрораспределителя, рычагов управления 8, и гидроцилиндров 9, толкателя 10, шлангов и соединительных элементов (не показаны). Так, передняя ось 2 выполнена управляемой в горизонтальной плоскости, поворот колес передней оси осуществляется при помощи гидроцилиндра 11 (фиг. 2).
На раме имеется направляющее ложе (в прототипе - лоток) 12 (Фиг. 3) и неподвижный внутренний обруч 13 (Фиг. 2), на котором, с возможностью вращения, установлен внешний обруч 14. Например, на внешней поверхности внутреннего обруча 13 выполнены ограничительные кольца 15, закрепленные на внешнем обруче 14, ролики 16 катаются по образованной ограничительными кольцами 15 канавке (Фиг. 4).
На внешнем обруче 14 симметрично закреплены каретки 17, на которых установлены устройства для размотки пленки (не показаны).
Рулон 18 сенажа во время обмотки пленкой 19 продвигается по направляющему ложе 12, при помощи толкателя 10, установленного на поперечине 20, двигающейся по направляющим поперечины 21, приводимой в движение гидроцилиндрами 9.
На валу гидромотора 6 (Фиг. 7), закрепленного на раме 1, установлено приводное колесо 22, взаимодействующее с наружной поверхностью внешнего обруча 14.
На раме 1 установлены направляющие рулона 23 (Фиг. 3) и рольганг 24 для скатывания рулонов на землю.
Для перемещения упаковщика рулонов на новое место, он снабжен складывающимся тягово-сцепным устройством 25 в виде жесткой поворотной сцепки.
Посредством воздействия на рычаги 8 гидрораспределителя 7 управляются гидроцилиндры 4 (Фиг. 1, 3), которые осуществляют перемещение колес задней оси 3 (Фиг. 4, 5), что вызывает подъем-опускание задней части упаковщика.
Упаковщик рулонов сенажа используется следующим образом.
Рулон 18 сенажа погружается на направляющее ложе 12 при помощи погрузчика. Толкатель 10 находится в исходном положении (Фиг. 8). Рулон передвигается толкателем до торца предыдущего рулона или до конца хода поперечины 20, частично обмотанного пленкой 19 (Фиг. 9). Толкатель 10 продолжает поступательное движение. При вращении внешнего обруча 14 с кареток 17 пленка разматывается. Пленка 19 наматывается с равномерным шагом и натяжением сначала в несколько слоев на предыдущий рулон, затем на последний. Плотно соединенные торцами и одновременно обмотанные пленкой 19 рулоны 18 толкателем 10 выталкиваются спереди-назад, скатываются по рольгангу 24 на землю для дальнейшего хранения (Фиг. 11, 12), а толкатель 10 возвращается в исходное положение. Внешний обруч 14 останавливается. Ожидается погрузка следующего рулона сенажа. По мере упаковывания ряда рулонов, масса последних, уложенных на землю создает сопротивление перемещению больше, чем сопротивление перемещению упаковщика. Упаковщик рулонов постепенно выталкивается из-под обмотанных пленкой рулонов (Фиг. 13). Для выталкивания последнего рулона 18 с рольганга 24 на поверхность земли, используется поперечина 26, которая устанавливается в захваты направляющих 21 (Фиг. 14).
Упаковщик обматывает длинный ряд круглых рулонов сенажа торец в торец, что снижает затраты на упаковочную пленку, а также позволяет повысить производительность процесса обмотки сенажа.
Рулон 18 сенажа во время обмотки пленкой 19 продвигается по направляющему лотку 12, установленному на раме 1. Управляемая передняя ось 2 повышает маневренность упаковщика и позволяет упаковывать сенаж в ограниченном пространстве, например упаковка и укладка сенажа дугой или по спирали. Использование нескольких, симметрично расположенных устройств для размотки пленки уменьшает время, необходимое для обмотки, уменьшаются биения при вращении внешнего обруча, замена катушек с пленкой производится реже. Кроме того, становится возможным упаковка рулонов слоями разной пленки, например, прозрачной и непрозрачной или слоями с иной функциональностью (гигроскопичными, подавляющими размножение бактерий и т.п.).