ХЕДЕР КОПИРУЮЩИЙ
GAUGE HEADER

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в конструкции хедера копирующего зерноуборочного комбайна.
Известен хедер модели 220 фирмы «Джон-Дир» (патент США №3982383 от 28.09.1976), включающий корпус, мотовило, шнек, плавающий режущий аппарат, опирающийся на полозки, установленные по всей ширине хедера.
Копирование обеспечивается за счет наличия рычагов, шарнирно закрепленных на корпусе хедера и полозках.
Рычаги расположены попарно, один из них толкает полозок, а другой управляет им, имея некоторое перемещение по пазу в месте закрепления.
Режущий аппарат закреплен на эластичной, из пружинной стали, полосе, что позволяет осуществлять поперечное копирование.
Хедер оборудован электрогидравлической системой стабилизации высоты среза.
Основным недостатком этого хедера является то, что при уборке сои, выращенной на гребнях, а это основная технология возделывания сои на Дальнем Востоке Российской Федерации, через каждые 20÷25 метров прохода комбайна хедер начинает грести землю, в результате полностью нарушается технологический процесс.
Это происходит по той причине, что рычаги, расположенные попарно, толкают полозок вместе с режущим аппаратом впереди себя.
При движении комбайна возникает сопротивление от полозков, усилие которых передается на рычаги, которые стремятся повернуться вокруг шарниров на корпусе хедера.
Поскольку эти шарниры находятся позади, по ходу движения, шарниров этих рычагов на полозке, то поворачиваясь против часовой стрелки, если смотреть слева, будут увлекать за собой вниз и полозок вместе с режущим аппаратом, усугубляя процесс копирования.
Также известно копирующее устройство режущего аппарата жатки зерноуборочного комбайна по авторскому свидетельству SU №1306510 А01Д 41/12, Бюл. №16, 30.04.87, которое крепится к корпусу жатки и состоит из двух крайних копирующих башмаков, направляющих с ограничителями, которые помещены в пазах корпуса жатки.
На башмаках закреплена гибкая пластина, несущая режущий аппарат, перед которым на каждом крайнем башмаке шарнирно закреплено одно звено двузвенника, а другое его звено - на корпусе жатки.
Каждый двузвенник снабжен регулируемым по натяжению блоком пружин.
Под гибкой пластиной размещены и жестко на ней закреплены средние копирующие башмаки, снабженные пазами, в которых помещены проволочные торсионы в виде рамки, концы каждого из которых в предварительно напряженном состоянии заведены в брус корпуса жатки и закреплены на нем посредством хомутов.
Под корпусом жатки два копирующих башмака выполнены тарельчатыми и свободно вращающимися на оси.
К одной из направляющих крайнего башмака крепится коромысло ножа привода режущего аппарата.
Для перекрытия зоны между режущим аппаратом и корпусом жатки установлены щиты.
Недостатком устройства по авторскому свидетельству SU №1306510 А01Д 41/12, Бюл. №16, 30.04.87 является то, что несмотря на то, что на крайних башмаках с гибкой пластиной и режущим аппаратом силы от действия массы устройства и блоком пружин двузвенника уравновешены, то этого нельзя сказать про остальную часть между крайними башмаками.
Здесь нет никакой компенсации и регулировки давления на почву опорных башмаков под средней частью гибкой пластины режущего аппарата.
Кроме этого, крепление торсионов к средним копирующим башмакам позволяет иметь излишнюю свободу перемещений гибкой пластины вместе с режущим аппаратом, что приводит к его заклиниванию и, как следствие, - загребание почвы режущим аппаратом.
Усугубляется это еще и тем, что направляющие крайних башмаков вертикальные, а усилие на башмаки под прямым углом, то возникает изгибающий момент, способствующий заклиниванию вертикальных стоек крайних башмаков.
В итоге копирующее устройство оказывается неработоспособным.
Цель изобретения:
1. Обеспечить работоспособность и снизить потери за хедером копирующим на уборке сои, выращенной на гребнях.
2. Устранить эффект «запахивания» или «галопирования» копирующего устройства режущего аппарата.
3. Улучшить качество копирования рельефа поля хедером копирующим.
4. Упростить конструкцию копирующего устройства режущего аппарата.
Эта цель достигается тем, что шарнирный двузвенник выполнен в виде двух проволочных торсионов трапецеидальной формы с загнутыми наружу свободными концами под прямым углом, а элементы проволочного торсиона - торсион и опора рычага соосны между собой и параллельны оси основания противоположной стороны проволочного торсиона, шарнирно и последовательно закрепленных одной стороной на корпусе хедера копирующего в предварительно напряженном состоянии, а другой - на опорной лыже таким образом, что проекция оси крепления проволочного торсиона на корпусе хедера копирующего на плоскость опорной лыжи находится спереди, по ходу движения, оси крепления другой стороны проволочного торсиона на опорной лыже, при этом тарельчатые башмаки, свободно вращающиеся на оси, установлены снизу под каждой опорной лыжей вблизи режущего аппарата выпуклой стороной вниз таким образом, что наружная кромка тарельчатого башмака не выходит за пределы линии резания режущего аппарата.
Общее давление на почву от массы копирующего устройства режущего аппарата должно превышать общее противодействующее усилие, создаваемое проволочными торсионами, на величину, равную 20÷25 кгс.
Наружная поверхность тарельчатого башмака выполнена по эллипсоидной кривой.
Таким образом, заявляемый хедер копирующий соответствует критерию «Новизна».
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, в других технических решениях данной области техники не выявлены, что позволяет сделать вывод, что заявляемый хедер копирующий соответствует критерию «существенные отличия».
На фиг.1 изображен общий вид хедера копирующего вид слева, положение режущего аппарата - нижнее; на фиг.2 - то же самое, положение режущего аппарата - верхнее; на фиг.3 - то же самое, в аксонометрии, положение режущего аппарата - нижнее; на фиг.4 - фронтальный вид проволочного торсиона; на фиг.5 - крепление проволочного торсиона на раме хедера копирующего и опорной лыже в аксонометрии; на фиг.6 - вид снизу фиг.1, 2, 3; на фиг.7 - вид слева фиг.6, повернуто.
Хедер копирующий (фиг.1, 2, 3) содержит корпус 1 с установленными на нем шнеком 2, мотовилом 3, копирующим устройством режущего аппарата 4 с гибкой полосой 5, к которой по всей ее ширине закреплены опорные лыжи 6, а сверху - щиток 7, шарнирный двузвенник 8, тарельчатые башмаки 9, свободно вращающиеся на оси, привод рабочих органов 10 и механизм стабилизации высоты среза (не показан).
Шарнирный двузвенник 8 выполнен в виде двух проволочных торсионов 11 (фиг.4.) трапецеидальной формы с загнутыми наружу свободными концами под прямым углом, а элементы проволочного торсиона 11 (фиг.5) - торсион 12 и опора 13 рычага 14 соосны между собой, лежат на общей оси 15 и параллельны оси 16 основания 17 противоположной стороны проволочного торсиона 11, шарнирно и последовательно закрепленного (фиг.5) с помощью параллельно приваренных пластин 18 с отверстиями и шплинтом 19, одной стороной на корпусе 1 хедера копирующего в предварительно напряженном состоянии, а другой - на опорной лыже 6 таким образом, что проекция оси 15 крепления проволочного торсиона 11 на корпусе 1 хедера копирующего на плоскость опорной лыжи 6 находится спереди, по ходу движения, оси 16 крепления другой стороны проволочного торсиона 11 на опорной лыже 6, при этом тарельчатые башмаки 9, свободно вращающиеся на оси, установлены снизу под каждой опорной лыжей 6 вблизи, на расстоянии «с», режущего аппарата 4 выпуклой стороной вниз таким образом, что наружная кромка тарельчатого башмака 9 не выходит за пределы линии резания 20 (фиг.6, 7) режущего аппарата 4.
Общее давление на почву от массы копирующего устройства режущего аппарата 4 должно превышать общее противодействующее усилие, создаваемое проволочными торсионами 11, на величину, равную 20÷25 кгс.
Наружная поверхность тарельчатого башмака 9 (фиг.7) выполнена по эллипсоидной кривой.
Работает хедер копирующий следующим образом, например, на уборке сои, выращенной на гребнях (фиг.1, 2, 3).
При движении комбайна по полю мотовило 3, вращающееся от привода рабочих органов 10, захватывает стебли сои и подводит их к режущему аппарату 4 с гибкой полосой 5.
Срезанные стебли сои, мотовилом 3 - по щитку 7 и шнеком 2 - по днищу корпуса 1 хедера копирующего, транспортируются в наклонную камеру комбайна (не показано).
Механизм стабилизации высоты среза (не показано) обеспечивает автоматическое копирование рельефа поля режущим аппаратом 4.
Так как элементы проволочного торсиона 11 - торсион 12 и опора 13 рычага 14 соосны между собой и параллельны оси основания 17 противоположной стороны проволочного торсиона 11, шарнирно и последовательно закрепленного с помощью параллельно приваренных пластин 18 с отверстиями и шплинтом 19, одной стороной - на корпусе 1 хедера копирующего в предварительно напряженном состоянии, а другой - на опорной лыже 6 таким образом, что проекция оси 15 крепления проволочного торсиона 11 на корпусе 1 хедера копирующего на плоскость опорной лыжи 6 находится спереди, по ходу движения, оси 16 крепления другой стороны проволочного торсиона 11 на опорной лыже 6, то это позволяет шарнирному двузвеннику 8, выполненному в виде двух проволочных торсионов 11 (фиг.5) трапецеидальной формы с загнутыми наружу свободными концами под прямым углом, поворачиваться вокруг осей 15 и 16, обеспечивая параллельное перемещение опорной лыжи 6 «вниз-вверх» и обратно относительно корпуса 1 хедера копирующего вместе с режущим аппаратом 4 и тарельчатыми башмаками 9, свободно вращающимися на оси и установленные снизу под каждой опорной лыжей 6 вблизи режущего аппарата 4, на расстоянии «с», выпуклой стороны вниз таким образом, что наружная кромка тарельчатого башмака 9 не выходит за пределы линии 20 резания режущего аппарата 4, что не препятствует поступлению стеблей сои на линию 20 режущего аппарата 4, одновременно улучшая процесс копирования за счет близости тарельчатого башмака 9 к линии 20 резания режущего аппарата 4.
При возникновении сопротивления почвы при движении комбайна тарельчатый башмак 9, наружная поверхность которого выполнена по эллипсоидной кривой, повернется на оси и предотвратит сгруживание почвы в зоне режущего аппарата 4.
При движении комбайна по ровному полю тарельчатые башмаки 9, а следовательно, и гибкая пластина 5 с режущим аппаратом 4, уравновешенные усилием, создаваемым давлением почвы от воздействия массы копирующего устройства режущего аппарата 4 с одной стороны и противодействующим усилием, создаваемым проволочными торсионами 11, с другой стороны, находятся в уравновешенном состоянии, при этом общее давление на почву от массы копирующего устройства режущего аппарата 4 должно превышать общее противодействующее усилие, создаваемое проволочными торсинами 11, на величину 20÷25 кгс.
При появлении на поле возвышения давление на тарельчатые башмаки 9 со стороны почвы возрастает и они, преодолевая усилие, равное разнице между давлением на почву от массы копирующего устройства режущего аппарата 4 и общим противодействующим усилием, создаваемым проволочными торсионами 11, перемещаются вверх до крайнего положения.
При появлении на поле низины тарельчатые башмаки 9, а следовательно, и режущий аппарат 4 по воздействиям массы копирующего устройства режущего аппарата 4, перемещаются вниз до нижнего крайнего положения.
При появлении на поле бугорка или впадины под любым тарельчатым башмаком 9 образуется изгиб гибкой пластины 5 с режущим аппаратом 4 в соответствии с рельефом местного участка поля.
Благодаря тому что шарнирный двузвенник выполнен в виде двух проволочных торсионов трапецеидальной формы с загнутыми наружу свободными концами под прямым углом, а элементы проволочного торсиона - торсион и опора рычага соосны между собой и параллельны оси основания противоположной стороны проволочного торсиона, шарнирно и последовательно закрепленного с помощью параллельно приваренных пластин с отверстиями и шплинтом, одной стороной на корпусе хедера копирующего в предварительно напряженном состоянии, а другой - на опорной лыже таким образом, что проекция оси крепления проволочного торсиона на корпусе хедера копирующего на плоскость опорной лыжи находится спереди, по ходу движения, оси крепления другой стороны проволочного торсиона на опорной лыже, при этом тарельчатые башмаки, свободно вращающиеся на оси, установлены снизу под каждой опорной лыжей вблизи режущего аппарата выпуклой стороной вниз таким образом, что наружная кромка тарельчатого башмака не выходит за пределы линии резания режущего аппарата, позволяет:
1. Обеспечить работоспособность и снизить потери за хедером копирующим на уборке сои, выращенной на гребнях.
2. Упростить конструкцию копирующего устройства режущего аппарата. Благодаря тому что общее давление на почву от массы копирующего устройства режущего аппарата превышает общее противодействующее усилие, создаваемое проволочными торсионами на величину, равную 20÷25 кгс, позволяет исключить эффект «запахивания» или «галопирования» копирующего устройства режущего аппарата на уборке сои, выращенной на гребнях.
Выполнение наружной поверхности тарельчатого башмака по эллипсоидной кривой улучшает качество копирования рельефа поля хедером копирующим.