ШИРОКОЗАХВАТНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ АГРЕГАТ
WIDE-CUT AGRICULTURAL MACHINE

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к широкозахватным сельскохозяйственным агрегатам для обработки почвы (культивация, дискование и т.д.), посева, полива, химобработки и подкормки.
Известен широкозахватный модульно-блочный сельскохозяйственный агрегат, включающий механизм присоединения к тяговому средству, оснащенный опорными колесами, раму со смонтированной на ней посредством шарнира центральной секцией, боковые секции, причем на каждой из секций установлены модули рабочих органов. А сами секции смонтированы с возможностью их перевода из рабочего положения в транспортное положение, и наоборот, боковые секции дополнительно снабжены периферийными секциями, шарнирно соединенными с их свободными концами. Секции смонтированы с возможностью их поочередного перевода из рабочего положения в транспортное положение, сначала всех секций вертикально, затем периферийных секций к боковым, а затем периферийных секций с боковыми на раму (патент на полезную модель РФ №96452).
Недостатками вышеуказанного агрегата является то, что при переводе из рабочего в транспортное положение агрегата боковые и периферийные секции с модулями рабочих органов поворачиваются вперед и укладываются на раму и механизм присоединения к тяговому средству, оснащенного опорными колесами. Такой способ укладки агрегата в транспортное положение и дальнейшее его транспортирование требуют наличия у агрегата мощной тяжелой рамы с прицепным устройством и усиленных транспортных колес. Это резко увеличивает вес агрегата и, как результат, снижает его маневренность, увеличивает нагрузку на заднюю ось колес тягового средства, складывание вперед боковых и периферийных секций также ограничивает возможность увеличения рабочей ширины захвата агрегата, а следовательно, увеличение его производительности без существенного роста веса.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является широкозахватный почвообрабатывающий агрегат, принятый нами за прототип, включающий сцепку, содержащую сницу с расположенными в задней ее части колесами и поворотным за счет связи с силовым элементом, установленным на снице поперечным брусом, к которому присоединены с помощью универсальных шарниров боковые поперечные брусья, снабженные опорными и ходовыми колесами, соединенные со сницей свободными концами при помощи растяжек, а также модули, имеющие раму с рабочими органами, например культиваторными лапами и катками, стойку и заднюю тягу навески, где каждый модуль присоединен к поперечному брусу сцепки при помощи шарнирно закрепленных на нем нижней рамки и верхнего рычага, и силового элемента, выполненных с возможностью перемещения модуля и установки кромки рабочих органов выше или на одной высоте с осью поперечного бруса, а задняя тяга навески модуля выполнена в виде винтового механизма, при этом свободные концы боковых поперечных брусьев в транспортном положении агрегата связаны между собой съемной телескопической тягой (патент РФ 2081533).
Недостатками вышеуказанного агрегата является то, что при переводе из рабочего положения в транспортное тросовые растяжки вручную отсоединяются от боковых поперечных брусьев и укладываются в бунты на снице сцепки. Кроме этого, модули, имеющие раму с рабочими органами при их переводе из рабочего в транспортное положение значительно выходят за оси боковых поперечных брусьев, что значительно увеличивает ширину агрегата, усложняя процесс его транспортирования не только по автомагистралям, но и по обычным дорогам, а также сложность конструкции агрегата в целом.
Целью изобретения являются обеспечение механизированного складывания и раскладывания растяжек при переводе агрегата из рабочего в транспортное положение, и обратно, уменьшение габаритов агрегата в транспортном положении по ширине, улучшение условий для копирования поверхности обрабатываемого поля, упрощение конструкции агрегата в целом.
Поставленная цель достигается тем, что известный широкозахватный сельскохозяйственный агрегат, включающий сницу, рабочие органы, поворотный за счет связи с силовым элементом, и установленный на снице поперечный брус, к которому присоединены с помощью универсальных шарниров боковые поперечные брусья, снабженные транспортными колесами, установленными под острыми углами к осям поперечных боковых брусьев, вершины которых направлены в сторону универсальных шарниров, боковые поперечные брусья соединены со сницей свободными концами при помощи растяжек, а также выполнены с возможностью соединения между собой в транспортном положении агрегата съемной телескопической тягой, отличающийся тем, что боковые поперечные брусья соединены жестко с поворотными боковыми рамами, состоящими из 2-х, или 3-х, или 4-х поперечных балок, соединенных продольными брусьями, где на поперечных балках смонтированы рабочие органы, на поперечном брусе посредством системы рычагов и гидроцилиндров смонтирована средняя поворотная рама, состоящая также из 2-х, или 3-х, или 4-х поперечных балок, соединенных продольными брусьями, на поперечных балках смонтированы рабочие органы, соответствующие установленным на поворотных боковых рамах, боковые поперечные брусья и поперечный брус в передней части имеют технологические колеса, установленные на них подвижно посредством рычагов, фиксируемых талрепами, а на верхних поверхностях поперечных боковых брусьев установлены транспортные колеса, причем одни передние рядом с поперечным брусом, а вторые - ближе к концам поперечных боковых брусьев, в задних частях средней и боковых поворотных рам смонтированы подвижно на рычагах катки, которые фиксируются талрепами, растяжки выполнены из 2-х частей: передних - коротких с уловителями и защелками с пружинами, соединенных через компенсационные пружины тросиками со средней поворотной рамой, и задних - длинных, одни концы которых соединены подвижно с П-образными поводками, установленных подвижно на снице, другие концы подвижно закреплены на поперечных боковых брусьях ближе к их внешним концам, причем в зоне расположения передних транспортных колес задние - длинные части растяжек имеют дугообразные изгибы - дуги, охватывающие сверху транспортные колеса, и в рабочем положении агрегата перекрывающиеся перемычками, которые в транспортном положении устанавливаются на прямые части этих задних - длинных частях растяжек, где они фиксируются стопорными пальцами, при этом поворотные боковые рамы с соответствующими поперечными боковыми брусьями выполнены из 2-х или более секций, которые соединены между собой подвижно посредством осей, фиксируемых в транспортном положении гидроцилиндрами с полностью втянутыми в корпуса штоками, расположенными на одной из смежных секций, и гидроцилиндрами с полностью выдвинутыми штоками, расположенными на другой смежной секции, и системой рычагов, при этом для транспортирования штоки стопорятся пальцами-фиксаторами, рабочие органы выполнены в виде культиваторных лап или лап рыхлителей, или рыхлительных стоек, или дисковых рабочих органов, установленных на поперечных балках посредством резинопластов, или дисковых рабочих органов, установленных на отдельных стойках, на которых смонтированы неподвижно поводки, соединенные концами с регулировочными тягами, которые смонтированы посредством талрепов на поворотных боковых рамах или их комбинации, или сошников для посева, а катки выполнены в виде трубных катков, или планчатых катков, или трубно-планчатых катков, или винтовых катков, или кольчато-шпоровых катков.
Указанные отличия являются существенными, так как использование растяжек, состоящих из 2-х частей: передних - коротких с уловителями и защелками с пружинами, соединенных через компенсационные пружины тросиками со средней поворотной рамой, и задних - длинных, одни концы которых соединены подвижно с П-образными поводками, установленных подвижно на снице, другие концы подвижно закреплены на внешних концах боковых поперечных брусьев, позволяет полностью механизировать весь процесс перевода агрегата из рабочего положения в транспортное, и обратно.
Установка по два колеса на верхних поверхностях боковых поперечных брусьев, причем по одному впереди рядом с поперечным брусом, и введение в длинные - части растяжек дуг, охватывающих сверху эти колеса, позволяет исключить наличие опорных колес в снице, существенно упростив не только конструкцию самой сницы, но и в целом всего агрегата, а введение в конструкцию технологических колес и возможность изготовления боковых поворотных рам с соответствующими поперечными боковыми брусьями из 2-х или более секций, соединенных между собой подвижно посредством осей, фиксируемых в транспортном положении гидроцилиндрами при одних из них, расположенных на одной секции и смежных, с полностью втянутыми в корпуса штоками, а других, расположенных на другой смежной секции, с полностью выдвинутыми штоками и системы рычагов существенно улучшают условия для копирования поверхности обрабатываемого поля.
Поворот средней поворотной рамы с рабочими органами гидроцилиндрами посредством системы рычагов дополнительно на 90° позволяет вывести ее из зоны П-образной фигуры, образованной боковыми поворотными рамами, что позволяет рабочие органы, смонтированные на них, не выводить из зоны П-образной фигуры, а это существенно уменьшает габарит агрегата по ширине в транспортном положении.
Сущность агрегата поясняется чертежами. На фиг. 1 показан широкозахватный сельскохозяйственный агрегат в варианте с дисковыми рабочими органами на отдельной стойке в рабочем положении, вид сверху. На фиг. 2 показано то же в транспортном положении, вид сбоку. На фиг. 3 показано то же в транспортном положении, вид сверху. На фиг. 4 показаны элементы конструкции. На фиг. 5 показаны рабочие органы. На фиг. 6 показаны варианты катков. На фиг. 7 показан широкозахватный сельскохозяйственный агрегат в варианте с культиваторными рабочими органами в рабочем положении, вид сверху. На фиг. 8 показано то же в транспортном положении, вид сбоку.
Широкозахватный сельскохозяйственный агрегат содержит сницу 1, установленный на ней подвижно поперечный брус 2, поворачиваемый силовым элементом 3 (гидроцилиндрами), установленные на поперечном брусе 2 с помощью универсальных шарниров 4 поперечные боковые брусья 5, жестко соединенные с поворотными боковыми рамами 6, которые состоят из 2-х, 3-х или 4-х поперечных балок 7, соединенных неподвижно продольными брусьями 8. На поперечных балках 7 смонтированы рабочие органы, которыми могут быть лапы культиваторные 9, или лапы рыхлители 10, или рыхлительные стойки 11, или дисковые рабочие органы с резинопластами 12, или дисковые рабочие органы на отдельных стойках 13 с поводками 14, продольными тягами 15 и талрепами 16, установленными на поворотных боковых рамах 6, или сошники для посева 17, на поперечный брус 2 посредством системы рычагов 18 и гидроцилиндров 19 смонтирована подвижно средняя поворотная рама 20, состоящая так же, как и поворотные боковые рамы 6 соответственно из 2-х, 3-х или 4-х поперечных балок 7, соединенных неподвижно продольными брусьями 8, на поперечных балках 7 аналогично балкам поворотных боковых рам 6 смонтированы соответствующие рабочие органы, в транспортном положении средняя поворотная рама 20 опирается на стойки 21, поперечные боковые брусья 5 и поперечный брус 2 в передней части имеют хотя бы по одному технологическому колесу 22, установленных на них подвижно посредством рычагов 23 и фиксирующих талрепов 24, на верхних поверхностях поперечных боковых брусьев 5 смонтированы по два транспортных колеса 25, причем по одному из них впереди рядом с поперечным брусом 2, а вторые ближе к концам поперечных боковых брусьев 5, в задних частях средней поворотной рамы 20 и поворотных боковых рам 6 смонтированы подвижно на рычагах 26 трубные катки 27, или планчатые катки 28, или трубно-планчатые катки 29, или кольчато-шпоровые катки 30, или винтовые катки 31, которые фиксируются талрепами 32, растяжки 33 агрегата выполнены из 2-х частей - передних коротких 34 с уловителями 35 и защелками 36 с пружинами 37, соединенных через компенсационные пружины 38 тросиками 39 со средней поворотной рамой 20, и задних - длинных 40, одни концы которых соединены подвижно с П-образными поводками 41, установленными другими концами подвижно на снице 1, другие их концы подвижно закреплены на внешних концах поперечных боковых брусьев 5, причем в зоне расположения передних транспортных колес 25 задние - длинные части растяжек 40, имеют дугообразные изгибы - дуги 42, охватывающие эти транспортные колеса 25 сверху, дуги 42 в рабочем положении агрегата перекрываются перемычками 43, которые в транспортном положении устанавливаются на пальцы 44 прямых частей задних - длинных частей растяжек 40, где фиксируются пружинными пальцами 45, в транспортном положении свободные концы поперечных боковых брусьев 5 с поворотными боковыми рамами 6, которые при этом установлены вертикально, соединены между собой съемной телескопической тягой 46.
При длинных поворотных боковых рамах 6 с соответствующими поперечными боковыми брусьями 5 для повышения качества копирования поверхности обрабатываемого поля их изготовляют из нескольких секций 47, соединяемых между собой осями 48 и фиксируемых в транспортном положении гидроцилиндрами 49 при одних из них, расположенных на одной секции 47, с полностью втянутыми в корпуса штоками, а других, расположенных на другой смежной секции 47, с полностью выдвинутыми штоками, которые затем стопорятся пальцами-фиксаторами (на фиг. не показано), гидроцилиндры 49 с одной стороны закреплены на рычагах 50 осей 48, а вторые их концы закреплены на кронштейнах 51 соответствующих секций 47. В рабочем положении агрегата гидросистема управления гидроцилиндрами 49 переключается в плавающее положение, при котором масло гидросистемы свободно перетекает из одних полостей гидроцилиндров 49 в другие их полости, чем обеспечивается идеальное копирование поверхности обрабатываемого поля.
Широкозахватный сельскохозяйственный агрегат работает следующим образом. Агрегат в транспортном положении с заранее смонтированными рабочими органами устанавливается на краю обрабатываемого поля. Затем снимается телескопическая тяга 46, после чего агрегат сдается назад, из-за того что транспортные колеса 25 установлены под острым углом к осям поперечных боковых брусьев 5, вершины которых направлены в сторону универсальных шарниров 4, поперечные боковые брусья 5 с поворотными боковыми рамами 6 разъезжаются в стороны до прямой линии по фронту с поперечным брусом 2 со средней поворотной рамой 20, при этом задние - длинные части растяжек 40 поворачивают П-образные поводки 41, которые их передние концы заводят в уловители 35 коротких передних частей растяжек 34. После этого гидросистемой трактора подают масло в гидроцилиндры 19, которые через систему рычагов 18 переводят среднюю поворотную раму 20 в положение, при котором она устанавливается аналогично поворотным боковым рамам 6 на поперечных боковых брусьях 5, т.е. в вертикальное положение. При этом тросики 39 через компенсаторные пружины 38 освобождают зацепки 36, которые пружинами 37 поворачиваются и фиксируют передние концы задних - длинных частей растяжек 40 на передних коротких частях растяжек 34. Затем перемычки 43 задних - длинных частей растяжек 40 устанавливают в зоны дуг 42, перекрывая их. После чего гидросистемой трактора подают масло в гидроцилиндры 3, которые поворачивают одновременно вокруг своей оси поперечный брус 2 со средней поворотной рамой 20 с рабочими органами и поперечные боковые брусья 5 с их поворотными боковыми рамами 6 с рабочими органами из вертикального положения в горизонтальное рабочее положение. При этом опора агрегата переходит с транспортных колес 25 на технологические колеса 22, а когда агрегат примет горизонтальное положение, то в задней части он опирается еще и на катки 27. Затем на агрегате с помощью талрепов 24 технологических колес 22 и талрепов 32 катков 27 устанавливается необходимая глубина обработки. После этого, когда агрегат готов к работе, включают необходимую передачу и приступают к выполнению поставленной задачи. Если поворотные боковые рамы 6 с соответствующими поперечными боковыми брусьями 5 выполнены из 2-х или более секций 47, то гидросистемой трактора переводят гидроцилиндры 49 в плавающее положение, что в процессе работы обеспечивает изгибание этих частей агрегата согласно поверхности обрабатываемого поля, чем осуществляется идеальное копирование его поверхности, следовательно, и соблюдение требуемой глубины обработки или посева по всей ширине захвата агрегата. После выполнения работы агрегат в обратном порядке переводится в транспортное положение.