НАВЕСНОЙ АГРЕГАТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ УБОРОЧНАЯ МАШИНА
HINGED AGGREGATE OF AGRICULTURAL HARVESTING MACHINE AND AGRICULTURAL HARVESTER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к навесному агрегату сельскохозяйственной уборочной машины в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, а также к сельскохозяйственной уборочной машине.
Уровень техники
В патентной заявке DE 102015105217 А1 раскрыт навесной агрегат с устройством управления поперечным выравниванием, содержащим цилиндр поперечного выравнивания. С помощью цилиндра поперечного выравнивания навесной агрегат можно смещать вокруг оси, ориентированной в направлении движения сельскохозяйственной уборочной машины, для компенсации, в частности, неровностей грунта, имеющих место в направлении, перпендикулярном направлению движения уборочной машины. Для этого по бокам навесного агрегата расположены щупы, способные распознавать неровности грунта, для того, чтобы на основании полученных ими данных приводить в действие цилиндр поперечного выравнивания для компенсации неровностей грунта.
Раскрытие сущности изобретения
Исходя из вышесказанного, задачей настоящего изобретения является разработка навесного агрегата сельскохозяйственной уборочной машины нового типа.
Поставленная задача решена навесным агрегатом с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы.
Согласно изобретению, цилиндр поперечного выравнивания выполнен с возможностью переведения посредством переключающего устройства между первым рабочим положением, в котором он служит для управления или регулирования маятникового перемещения навесного агрегата, и вторым рабочим положением, в котором он служит для обеспечения свободного маятникового перемещения навесного агрегата.
Это обеспечивает особенно выгодный режим работы навесного агрегата. В первом рабочем положении цилиндр поперечного выравнивания позволяет выставлять или настраивать маятниковое перемещение, то есть поперечное выравнивающее перемещение навесного агрегата, на предварительно заданные значения или положения, в частности, для компенсации неровностей грунта в зависимости от сигналов грунтовых щупов. Во втором рабочем положении навесной агрегат может выполнять свободное маятниковое перемещение или свободное поперечное выравнивающее перемещение. При этом поперечное выравнивающее перемещение управляется салазками, расположенными на нижней стороне навесного агрегата и в рабочем положении прилегающими к грунту и повторяющими контуры грунта.
При этом свободное маятниковое перемещение или поперечное выравнивающее перемещение может осуществляться без потерь потока и без сил реакции.
В предпочтительном варианте осуществления цилиндр поперечного выравнивания выполнен в виде цилиндра синхронного хода. Цилиндр синхронного хода, также называемый цилиндром синхронного действия, имеет преимущество, заключающееся в том, что на обеих сторонах его поршня имеют место одинаковые поверхности поршня. Таким образом, объем втекающего гидравлического масла равен объему вытекающего гидравлического масла, то есть цилиндр синхронного хода движется в обоих направлениях с одинаковой скоростью. Это позволяет особенно удобно управлять поперечной компенсацией.
Предпочтительно, переключающее устройство в первом положении переключения отделяет напорные камеры цилиндра синхронного хода друг от друга для обеспечения первого рабочего положения, в то время как переключающее устройство во втором положении переключения соединяет напорные камеры цилиндра синхронного хода друг с другом для обеспечения второго рабочего положения. Это позволяет особенно удобно, просто и надежно переключать цилиндр поперечного выравнивания, выполненный в виде цилиндра синхронного хода, между двумя рабочими положениями или двумя рабочими режимами.
Предпочтительно, гидравлическое масло может поступать в каждую напорную камеру цилиндра синхронного хода по соответствующей гидравлической линии, в которую встроен обратный клапан. Каждая гидравлическая линия содержит байпасную линию, которая подключена параллельно соответствующему обратному клапану, и в которую встроен клапан ограничения давления. Соответствующий клапан ограничения давления открывается автоматически, если давление на соответствующем клапане ограничения давления в первом рабочем положении превышает граничное значение, причем гидравлическое масло можно отводить из напорной камеры, давление в которой выше граничного значения, по байпасной линии с открытым клапаном ограничения давления в другую напорную камеру цилиндра синхронного хода и/или в бак гидравлического масла, давление в котором ниже граничного значения. Это позволяет надежно защитить навесной агрегат от повреждений.
Предпочтительно, переключающее устройство выполнено с возможностью автоматического приведения в действия для переведения цилиндра поперечного выравнивания между первым рабочим положением и вторым рабочим положением. Предпочтительно, переключающее устройство выполнено с возможностью автоматического приведении в действие в зависимости от давления на грунт устройства регулирования давления на грунт таким образом, чтобы случае, когда давление на грунт устройства регулирования давления на грунт меньше граничного значения, переключающее устройство автоматически принимало первое положение переключения, и чтобы случае, когда давление на грунт устройства регулирования давления на грунт больше граничного значения, переключающее устройство автоматически принимало второе положение переключения. В результате в том случае, когда давление на грунт больше граничного значения, и управление навесным агрегатом автоматически переводится во второе рабочее положение цилиндра поперечного выравнивания, управление навесным агрегатом может особенно выгодным образом осуществляться при активном устройстве регулирования давления на грунт. В частности, можно снизить насаживание подлежащего обработке грунта на навесной агрегат. Автоматическое приведение в действие переключающего устройства в зависимости от давления на грунт обеспечивает особенно предпочтительный режим управления навесным агрегатом.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения цилиндр синхронного хода содержит поршень и поршневой шток с каждой стороны поршня, причем первый поршневой шток выступает с первой стороны корпуса и на этой первой стороне может сильнее, то есть дальше выдвигаться из корпуса или сильнее, то есть глубже или дальше втягиваться в корпус, причем второй поршневой шток на второй стороне корпуса полностью закрыт корпусом и может перемещаться внутри корпуса. Предпочтительно, на участке первого поршневого штока, выступающем из корпуса, выполнена первая крепежная проушина цилиндра синхронного хода, а на второй стороне корпуса выполнена вторая крепежная проушина цилиндра синхронного хода. Такое конструктивное исполнение цилиндра поперечного выравнивания, выполненного в виде цилиндра синхронного хода, предпочтительно для упрощения установки цилиндра поперечного выравнивания в навесном агрегате.
В качестве альтернативы цилиндру синхронного хода можно предусмотреть два цилиндра одностороннего действия, расположенных таким образом, чтобы их рабочие направления были противоположными или встречными.
Кроме того, в качестве альтернативы цилиндру синхронного хода можно также предусмотреть цилиндр двустороннего действия. При этом, разумеется, необходимо учитывать, что поршневой шток при втягивании и выдвижении перемещается с разной скоростью вследствие различной величины рабочих поверхностей с обеих сторон поршня. Этот эффект можно компенсировать соответствующим управлением.
Сельскохозяйственная уборочная машина раскрыта в пункте 13 формулы.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы и последующего описания. Варианты осуществления изобретения, не носящие ограничительного характера, подробнее рассмотрены ниже на основании фигур, на которых изображено:
Фигура 1: вид в аксонометрии сельскохозяйственной уборочной машины с навесным агрегатом согласно изобретению.
Фигура 2: фрагмент фигуры 1.
Фигура 3: гидравлическая схема для уточнения идеи изобретения. Осуществление изобретения
Изобретение относится к навесному агрегату сельскохозяйственной уборочной машины. Кроме того, изобретение относится к сельскохозяйственной уборочной машине с таким навесным агрегатом.
На фигуре 1 изображен предпочтительный вариант осуществления сельскохозяйственной уборочной машины 1, в состав которого входит сельскохозяйственная машина-носитель 2 и сельскохозяйственный навесной агрегат 3. Под навесным агрегатом 3, изображенным на фигуре 1, понимают приставку для уборки кукурузы, а под сельскохозяйственной уборочной машиной 1 -кормоуборочный комбайн. Изобретение не ограничивается навесным агрегатом 3, выполненным в виде приставки для уборки кукурузы. Напротив, изобретение может также относиться к навесному агрегату, выполненному в виде жатки, кукурузного початкособирателя, подборщика, жатки прямого среза и иных подобных устройств. Уборочная машина может быть выполнена, соответственно, в виде кормоуборочного комбайна, зерноуборочного комбайна и т.п.
Из практики известно, что навесной агрегат 3 содержит устройство управления поперечным выравниванием с цилиндром 4 поперечного выравнивания.
С помощью цилиндра 4 поперечного выравнивания устройства управления поперечным выравниванием навесной агрегат 3 может выполнять поперечное выравнивающее перемещение в направлении стрелки 5 вокруг оси 6 уборочной машины 1, ориентированной в направлении движения, чтобы, например, компенсировать неровности подлежащего обработке грунта. Поперечное выравнивающее перемещение иногда называют маятниковым перемещением.
Так, на фигуре 1 показан грунтовый щуп 7, сканирующий в процессе уборки подлежащий обработке грунт и способный при этом обнаруживать неровности грунта.
Неровности грунта вдоль навесного агрегата 3 в направлении, перпендикулярном направлению движения, можно компенсировать, если цилиндр 4 поперечного выравнивания приводят в действие в зависимости от сигналов измерения грунтового щупа 7, в частности, для поддержания постоянной рабочей высоты навесного агрегата.
В показанном для примера навесном агрегате 3 цилиндр 4 поперечного выравнивания выполнен в виде цилиндра синхронного хода. Цилиндр синхронного хода также называют цилиндром синхронного действия. Вместо цилиндра синхронного хода можно предусмотреть два цилиндра одностороннего действия, расположенные таким образом, чтобы их рабочие направления были противоположными или встречными.
Кроме того, в качестве альтернативы цилиндру синхронного хода можно также предусмотреть цилиндр двустороннего действия. При этом, разумеется, необходимо учитывать, что вследствие различной величины рабочих поверхностей с обеих сторон поршня поршневой шток при втягивании и выдвижении перемещается с разной скоростью или обе напорные камеры вытесняют различные объемы гидравлического масла. Этот эффект можно компенсировать соответствующим управлением.
На фигуре 2 изображено поперечное сечение фрагмента цилиндра 4 поперечного выравнивания, выполненного в виде цилиндра синхронного хода, навесного агрегата согласно изобретению.
Цилиндр синхронного хода, изображенный на фигуре 2, содержит поршень 9, направляемый в корпусе 8 цилиндра 4 синхронного хода. С каждой из двух сторон к поршню 9 прикреплен поршневой шток 10, 11. Поршневые штоки 10, 11 имеют одинаковое поперечное сечение, вследствие чего поршень 9 имеет одинаковые поршневые поверхности 12, 13 с обеих сторон.
Первый поршневой шток 10 выступает из первой стороны 14 корпуса 8, в то время как второй поршневой шток 11 полностью скрыт корпусом 8 на второй стороне 15 корпуса 8 и, таким образом, не выступает из корпуса 8. Для этого вторая сторона 15 корпуса 8 удлинена с образованием насадки 16. К первой поверхности 12 поршня 9 примыкает первая напорная камера 17, а ко второй поверхности 13 поршня примыкает вторая напорная камера 18 цилиндра синхронного хода.
Когда давление во второй напорной камере 18 больше давления в первой напорной камере 17, поршень 9 может быть смещен дальше в направлении первого конца 4 корпуса 8, причем в этом случае поршневой шток 10 выдвигается дальше из корпуса 8.
С другой стороны, когда давление в первой напорной камере 17 больше давления во второй напорной камере 18, поршень 9 может быть смещен дальше в направлении второго конца 15 корпуса 8, причем в этом случае первый поршневой шток 10 втягивается дальше в корпус 8.
При описанных выше перемещениях второй поршневой шток 11 всегда направляется внутри корпуса 8 и, тем самым, может перемещаться внутри корпуса 8.
На участке первого поршневого штока 10, выступающем из корпуса 8, выполнена первая крепежная проушина 19. На насадке 16 корпуса 8, то есть на второй стороне 15 корпуса 8, выполнена вторая крепежная проушина 20.
Посредством этих крепежных проушин 19, 20 цилиндр 4 поперечного выравнивания, выполненный в виде цилиндра синхронного хода, монтируют на навесном агрегате.
Согласно изобретению, цилиндр поперечного выравнивания, выполненный в виде цилиндра 4 синхронного хода, может работать в двух различных рабочих положениях или режимах, переключение между которыми может выполняться с помощью переключающего устройства 21. В первом рабочем режиме или первом рабочем положении цилиндр 4 поперечного выравнивания служит для управления или регулирования поперечным выравнивающим перемещением 5 навесного агрегата 3, в частности, в зависимости от сигналов грунтовых щупов 7. В этом первом рабочем положении может осуществляться регулирование высоты срезания. Во втором рабочем режиме или положении цилиндр 4 поперечного выравнивания служит для обеспечения свободного маятникового перемещения 5 или свободного поперечного выравнивающего перемещения навесного агрегата 3, в частности, для обеспечения так называемого регулирования давления на грунт.
При свободном поперечном выравнивающем перемещении навесной агрегат 3 воздействует на подлежащий обработке грунт с регулируемой силой или давлением и опирается на грунт посредством салазок или других скользящих элементов. В рабочем режиме салазки или скользящие элементы движутся над грунтом и отслеживают его контуры. Когда скользящий элемент попадает на складку грунта, навесной агрегат приподнимается в этой точке, а когда скользящий элемент попадает во впадину, навесной агрегат 3, соответственно, опускается. При этом второй рабочий режим позволяет навесному агрегату 3 осуществлять поперечное выравнивающее перемещение 5 под управлением салазок или скользящих элементов.
Переключающее устройство 21, служащее для переведения цилиндра 4 поперечного выравнивания между двумя этими рабочими положениями или режимами, в варианте осуществления, показанном на фигуре 3, выполнено в виде 2/2-ходового клапана, входящего в состав гидравлического модуля 22.
В первом положении переключения переключающего устройства 21, показанном на фигуре 3, напорные камеры 17, 18 цилиндра 4 синхронного хода отделены друг от друга. В этом случае гидравлическое масло поступает в напорную камеру 17 через первую гидравлическую линию 23, а в напорную камеру 18 - через вторую гидравлическую линию 24, причем в каждую из гидравлических линий 23, 24, предпочтительно, встроен обратный клапан 25, 26. Обратные клапаны 25, 26, аналогично переключающему устройству 21, предпочтительно, входят в состав гидравлического модуля 22.
Кроме того, в состав гидравлического модуля 22, как показано на фигуре 3, входят клапаны 27, 28 ограничения давления. Первый клапан 27 ограничения давления включен в байпасную линию 29, проходящую параллельно первому обратному клапану 25. Второй клапан 28 ограничения давления встроен в байпасную линию 30, проходящую параллельно второму обратному клапану 26.
Как было сказано выше, в первом рабочем режиме или в первом рабочем положении, в котором переключающее устройство 21 принимает положение переключения, показанное на фигуре 3, обе напорные камеры 17, 18 цилиндра 4 синхронного хода отделены друг от друга. Если в данном случае потребуется подавать в напорную камеру 17 гидравлическое масло для смещения поршня 9 далее в направлении второго конца 15 корпуса 8, то гидравлическое масло будет поступать в напорную камеру 17 через гидравлическую линию 23 и обратный клапан 25, в частности, под определенным давлением. При этом, как показано на фигуре 3, обратный клапан 26 соединен с гидравлической линией 23 через управляющую линию 31, инициирующую открытие обратного клапана 26 для того, чтобы, когда при разделенных напорных камерах 17, 18 гидравлическое масло поступает в напорную камеру 17, отводить равное количество масла из напорной камеры 18.
Если, напротив, нужно подавать гидравлическое масло в напорную камеру 18 через гидравлическую линию 24 и обратный клапан 26, то управляющая линия 32, отходящая от гидравлической линии 24 в направлении обратного клапана 25, открывает обратный клапан 25 для отведения из напорной камеры 17 гидравлического масла в количестве, соответствующем количеству гидравлического масла, поступившего в напорную камеру 18.
Как было сказано выше, цилиндр 4 синхронного хода может работать не только в положении переключения переключающего устройства 21, показанном на фигуре 3 и соответствующем разделению напорных камер 17, 18, но и во втором положении переключения переключающего устройства 21, в котором обе напорные камеры 17, 18 цилиндра 4 синхронного хода соединены друг с другом, причем в этом случае возможно свободное поперечное выравнивающее перемещение навесного агрегата 3.
Когда переключающее устройство 21, преодолевая усилие пружинного элемента 33, переходит из первого положения переключения, показанного на фигуре 3, во второе положение переключения, обе напорные камеры 17, 18 соединяются друг с другом, в частности, посредством ответвлений 34, 35 гидравлических линий 23, 24, отходящих от соответствующих гидравлических линий 23, 24 ниже по потоку от обратных клапанов 25, 26.
Когда цилиндр 4 синхронного хода работает в первом рабочем положении или в первом рабочем режиме с разделенными напорными камерами 17, 18, он служит, в частности, для регулирования высоты срезания, чтобы в зависимости от сигналов грунтовых щупов 7 управлять маятниковым перемещением 5 навесного агрегата 3 или регулировать его.
Напротив, когда цилиндр 4 синхронного хода работает с соединенными напорными камерами 17, 18 во втором рабочем положении или во втором рабочем режиме, можно обеспечить свободное маятниковое перемещение навесного агрегата 3 для так называемого регулирования давления на грунт, в частности, для предотвращения насаживания подлежащего обработке грунта на навесной агрегат 3.
Кроме того, на фигуре 3 изображен исполнительный механизм 36, предназначенный для приведения в действие переключающего устройства 21. Он может представлять собой, например, магнит, смещающий переключающее устройство 21 с преодолением усилия пружинного элемента 33. При этом возможно ручное или автоматическое приведение в действие переключающего устройства 21 с помощью исполнительного механизма 36. При ручном приведении в действие переключающего устройства 21 водитель уборочной машины может самостоятельно решать, следует ли использовать цилиндр 4 поперечной компенсации, выполненный, предпочтительно, в виде цилиндра синхронного хода, в первом рабочем положении или втором рабочем положении.
Автоматическое приведение в действие переключающего устройства 21 предпочтительно для автоматического переведения цилиндра 4 поперечной компенсации между двумя рабочими положениями или рабочими режимами. При этом, в частности, предусмотрено автоматическое приведение в действие переключающего устройства 21 в зависимости от давления на грунт устройства регулирования давления на грунт. Если давление на грунт устройства регулирования давления на грунт ниже граничного значения, переключающее устройство 21 автоматически принимает первое положение переключения, чтобы отделить обе напорные камеры 17, 18 цилиндра 4 синхронного хода 4 друг от друга и регулировать маятниковое перемещение 5. Напротив, если давление на грунт устройства регулирования давления на грунт выше граничного значения, переключающее устройство 21 принимает второе положение переключения, чтобы соединить напорные камеры 17, 18 друг с другом для обеспечения свободного поперечного выравнивающего перемещения навесного агрегата 3.
Предпочтительно, для автоматического переключения во второй рабочий режим выбирают давление на грунт, при котором по меньшей мере один полоз или скользящий элемент касается или почти касается грунта.
Если цилиндр 4 поперечного выравнивания, выполненный, предпочтительно, в виде цилиндра синхронного хода, эксплуатируется в первом рабочем положении или режиме с переключающим устройством 21, находящимся в первом положении переключения, то с помощью клапанов 27, 28 ограничения давления можно предотвратить повреждение навесного агрегата вследствие избыточного давления, которое может действовать на цилиндр 4 поперечного выравнивания, например, при преодолении складки грунта. Если, например, при преодолении складки грунта в одной из напорных камер 17, 18 цилиндра 4 поперечного выравнивания образуется избыточное давление, это же давление будет воздействовать на соответствующий клапан 27, 28 ограничения давления, открывая его и сбрасывая давление в соответствующей напорной камере 17, 18. В этом случае гидравлическое масло может стекать через соответствующую байпасную линию 29, 30 и далее через соответствующий открытый клапан 27, 28 ограничения давления, в частности, в направлении другой напорной камеры цилиндра поперечного выравнивания, в частности, цилиндра 4 синхронного хода, и/или в направлении бака для гидравлического масла, не показанного на фигуре.
В настоящем изобретении предложено использовать цилиндр 4 поперечного выравнивания навесного агрегата в двух различных рабочих положениях, в частности, в первом рабочем положении с разделенными напорными камерами 17, 18 и во втором рабочем положении с соединенными напорными камерами 17, 18. В первом рабочем положении с разделенными напорными камерами 17, 18 можно активно управлять маятниковым перемещением 5 навесного агрегата 3, в частности, с помощью сигналов грунтовых щупов 7 или аналогичных датчиков. Этот режим служит, в частности, для регулировки высоты срезания. Во втором рабочем положении с соединенными напорными камерами 17, 18 возможно свободное маятниковое перемещение без сил реакции. Этот режим служит, в частности, для регулирования давления на грунт. Предпочтительно, переключение между первым рабочим положением и вторым рабочим положением осуществляется автоматически с помощью переключающего устройства 21, в частности, в зависимости от давления на грунт устройства регулирования давления на грунт. При регулировании давления на грунт неровности грунта передаются через салазки и могут быть компенсированы свободным поперечным выравнивающим перемещением без сил реакции.
Если цилиндр 4 поперечного выравнивания выполнен в виде цилиндра двустороннего действия, для осуществления свободного поперечного выравнивающего перемещения во втором рабочем режиме он переключается в так называемое плавающее положение, в котором гидравлическое масло может поступать и вытекать через открытые клапаны в обеих напорных камерах цилиндра.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено интегрирование элементов демпфирования потока, например, дроссельных заслонок, в соответствующие гидравлические линии для демпфирования маятникового перемещения цилиндра 4 поперечного выравнивания или навесного агрегата 3.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИИ
1 уборочная машина
2 машина-носитель
3 навесной агрегат
4 цилиндр поперечного выравнивания
5 поперечное выравнивающее перемещение, маятниковое перемещение
6 ось
7 грунтовый щуп
8 корпус
9 поршень
10 поршневой шток
11 поршневой шток
12 поверхность поршня
13 поверхность поршня
14 сторона
15 сторона
16 насадка
17 напорная камера
18 напорная камера
19 крепежная проушина
20 крепежная проушина
21 переключающее устройство
22 гидравлический модуль
23 гидравлическая линия
24 гидравлическая линия
25 обратный клапан
26 обратный клапан
27 клапан ограничения давления
28 клапан ограничения давления
29 байпасная линия
30 байпасная линия
31 управляющая линия
32 управляющая линия
33 пружинный элемент
34 ответвление
35 ответвление
36 исполнительный механизм