РАБОЧАЯ СЕЛЬХОЗМАШИНА
OPERATIONAL FARM MACHINE

Область техники
Настоящее изобретение относится к рабочей сельхозмашине, такой как зерноуборочный комбайн или комбайн для уборки кормовых культур, оснащенной питателем, расположенным спереди для установки на нем навесного уборочного аппарата, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Рабочая сельхозмашина указанного типа известна из патентного документа США №5243810. Описанный в нем зерноуборочный комбайн оснащен наклонным питателем, к которому спереди присоединен жатвенный аппарат большой рабочей ширины. Для того чтобы вес жатвенного аппарата не полностью воспринимался ходовыми осями комбайна и в то же время для устранения необходимости в отдельном прицепе для жатвенного аппарата, последний снабжен опорными колесными блоками, которые связаны с жатвенным аппаратом на обеих сторонах наклонного питателя в его задней области. В показанном примере выполнения один опорный колесный блок содержит одно опорное колесо, а другой опорный колесный блок содержит расположенные попарно опорные колеса. Когда жатвенный аппарат находится в так называемом рабочем положении, ходовые оси опорных колес проходят по существу параллельно жатвенному аппарату. При этом опорные колеса, связанные с этими ходовыми осями, поддерживают жатвенный аппарат во время операции уборки, так что часть веса жатвенного аппарата передается на землю (грунт) через опорные колеса, что в значительной мере разгружает ходовые оси машины.
В так называемом нерабочем положении опорные колесные блоки жатвенного аппарата могут быть повернуты на 90°, так что теперь несущие колеса ходовые оси расположены поперечно жатвенному аппарату. Это дает возможность использовать опорные колеса жатвенного аппарата в качестве системы для его перевода в нерабочее положение без необходимости в отдельной прицепной системе. Для обеспечения перевода опорных колес в это транспортное положение оператор рабочей сельхозмашины должен отсоединить соответствующие опорные колесные блоки в поднятом положении жатвенного аппарата и зафиксировать их в новом положении со смещением на 90° с помощью запорных устройств, предусмотренных для нового положения. Такой процесс перевода занимает много времени и требует значительных физических усилий. Опорные колесные блоки часто имеют большой вес, так что для процесса перевода может требоваться несколько человек.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных решений уровня техники и в особенности в создании устройства, которое устраняет необходимость в отдельной тележке для навесного уборочного аппарата и в то же время обеспечивает возможность перевода опорных колесных блоков из рабочего положения в нерабочее без затрат тяжелого физического труда.
В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков, изложенных в пункте 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению в рабочей сельхозмашине, оснащенной питателем, расположенным спереди для установки на нем навесного уборочного аппарата, который предназначен для уборки культуры и передачи убранной культуры, причем опорный колесный блок, содержащий, по меньшей мере, одно опорное колесо, связан с навесным уборочным аппаратом на одной стороне или на обеих сторонах питателя, навесной уборочный аппарат установлен на питателе с возможностью поворота, по меньшей мере, вокруг одной оси поворота, проходящей поперечно продольному направлению рабочей сельхозмашины, таким образом, что навесной уборочный аппарат может быть автоматически повернут из рабочего положения в транспортное положение, когда питатель опущен, при этом, по меньшей мере, одно опорное колесо, по меньшей мере, одного опорного колесного блока поддерживает навесной уборочный аппарат на земле (грунте) в транспортном положении. За счет этого обеспечивается устранение необходимости в использовании отдельной тележки для навесного уборочного аппарата. В то же время такой механизм поворота позволяет быстро переводить опорные колесные блоки из рабочего положения в нерабочее без затрат тяжелого физического труда.
В предпочтительном примере выполнения изобретения поворот навесного уборочного аппарата из рабочего положения в нерабочее содержит поворот на угол в диапазоне примерно до 90°, так что этот небольшой угол поворота может быть совершен быстро и для такого поворотного движения требуется небольшое пространство.
Такой процесс поворота может быть достигнут в простой компактной компоновке машины, когда навесной уборочный аппарат содержит в своей задней области опорную раму, ось поворота, проходящая поперечно продольному направлению рабочей сельхозмашины, связана с этой опорной рамой в ее верхней части, а соответствующая несущая рама одного или нескольких опорных колесных блоков связана с этой опорной рамой.
В альтернативном варианте выполнения достигается быстрая адаптация навесного уборочного аппарата к питателю практически почти без необходимости выполнения оператором каких-либо ручных монтажных операций. В этом альтернативном варианте ось поворота, проходящая поперечно продольному направлению рабочей сельхозмашины, связана с навесным уборочным аппаратом в его верхней части, а соответствующая несущая рама одного или нескольких опорных колесных блоков связана с опорной рамой навесного уборочного аппарата, при этом промежуточная рама связана с опорной рамой навесного уборочного аппарата и может быть, по меньшей мере, жестко зафиксирована относительно питателя.
Для предотвращения поворота навесного уборочного аппарата во время операции уборки в предпочтительном примере выполнения ось поворота, проходящая поперечно продольному направлению рабочей сельхозмашины, жестко заперта в рабочем положении навесного уборочного аппарата.
Вес навесного уборочного аппарата, который может восприниматься одним или несколькими опорными колесными блоками, может быть еще больше в том случае, когда согласно предпочтительному примеру выполнения несущая рама, по меньшей мере, одного опорного колесного блока содержит, по меньшей мере, ходовую ось, а ходовая ось содержит на каждой своей стороне, по меньшей мере, одно опорное колесо.
Для того чтобы при работе сельхозмашины опорные колесные блоки, связанные с навесным уборочным аппаратом, могли использоваться для передачи на грунт веса навесного уборочного аппарата, в предпочтительном примере выполнения несущая рама, по меньшей мере, одного опорного колесного блока вмещает в себя поворотный механизм, расположенный жестко или с возможностью поворота, с помощью промежуточной рамы, на опорной раме навесного уборочного аппарата или на промежуточной раме. Поскольку поворотный механизм позволяет поворачивать ходовую ось, по меньшей мере, на 90°, соответствующий опорный колесный блок может быть быстро повернут между рабочим и нерабочим положениями. В особенно предпочтительном примере выполнения поворот поворотного механизма может осуществляться автоматическим путем или вручную. При автоматическом повороте оператор рабочей сельхозмашины в значительной мере освобождается от тяжелого физического труда, а вариант с ручным приводом выгоден в экономическом плане.
В дальнейшем предпочтительном примере выполнения питатель установлен с возможностью поворота посредством регулировочных цилиндров вокруг оси поворота, проходящей поперечно продольному направлению рабочей сельхозмашины с одновременным поворотом навесного уборочного аппарата вокруг, по меньшей мере, одной из осей шарнирного поворота, проходящей поперечно продольному направлению рабочей сельхозмашины. За счет того, что положение регулировочных цилиндров питателя и/или пространственное положение питателя детектируется и кодируется в сигналы положения, и эти сигналы положения передаются на устройство управления и обработки данных, а в устройстве управления и обработки данных генерируются регулировочные сигналы для регулировочных цилиндров навесного уборочного аппарата в функции сигналов положения питателя, эти регулировочные сигналы вызывают автоматический поворот навесного уборочного аппарата вокруг его оси поворота. Благодаря такому решению опорные колеса не подвергаются излишней нагрузке и не повреждаются в процессе поворота.
В другом примере выполнения может быть предусмотрено, что в процессе опускания питателя и поворота навесного уборочного аппарата сельхозмашина движется задним ходом. Преимущество состоит в том, что во время поворота уменьшается горизонтальное смещение стоящего на земле (грунте) опорного колеса, так как, по меньшей мере, часть этого движения компенсируется задним ходом машины. В этом отношении особенно выгодно, когда расстояние, проходимое рабочей сельхозмашиной задним ходом, по существу соответствует изменению длины навесного уборочного аппарата по горизонтали в продольном направлении рабочей сельхозмашины. Это может обеспечивать почти полную компенсацию смещения опорного колеса на грунте во время поворота навесного уборочного аппарата, так что опорная конструкция и колесо не повреждаются.
Дальнейшие предпочтительные примеры осуществления изложены в зависимых пунктах.
Краткий перечень чертежей
Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:
фиг.1 изображает на виде сбоку часть рабочей сельхозмашины с передним навесным уборочным аппаратом,
фиг.2 изображает в перспективе колесную тележку с опорными колесами в нерабочем положении А и в рабочем положении В,
фиг.3 изображает процесс поворота навесного уборочного аппарата из нерабочего положения А в транспортное положение С, и
фиг.4 изображает навесной уборочный аппарат на виде сбоку.
Осуществление изобретения
На фиг.1 схематично представлена передняя часть рабочей сельхозмашины 1, такой как зерноуборочный комбайн, комбайн для уборки кормовых культур или самоходный валкователь. Рабочая сельхозмашина 1 снабжена в своей передней части осью 2 поворота, которая расположена поперечно продольному направлению LR и предназначена для поворота вокруг нее так называемого питателя 3 из рабочего положения в нерабочее и наоборот. В зависимости от того, является ли рабочая сельхозмашина 1 зерноуборочным комбайном или комбайном для уборки кормовых культур, этот питатель 3 выполнен известным образом либо в виде наклонного конвейера для зерноуборочного комбайна, либо в виде приемного корпуса в комбайне для уборки кормовых культур. Поворот питателя 3 обычно производится подъемными цилиндрами 4, соединенными с днищем питателя 3, при этом поршневые штоки 5 цилиндров 4 прикреплены к проушинам 6 на питателе 3, а другие концы цилиндров 7 шарнирно соединены с несущей рамой 8 или с корпусом передней ходовой оси 9, в состав которой входят передние колеса 10. Поворот питателя 3 вверх и вниз в вертикальном направлении осуществляется подачей или сбросом давления в полостях подъемных цилиндров 4.
На переднем конце питателя 3 устанавливается навесной уборочный аппарат 12. В представленном примере осуществления он выполнен в виде жатвенного аппарата 11, система присоединения которого будет подробно описана далее. Как это известно из уровня техники, навесной уборочный аппарат 12 снабжен режущим аппаратом 13 для срезания растительности 14, которая во время процесса уборки направляется мотовилом 15, соединенным с навесным уборочным аппаратом 12, и затем собирается поперечным конвейером 16 и передается к питателю 3, расположенному позади навесного уборочного аппарата 12.
Задняя стенка 17 навесного уборочного аппарата 12 усилена опорной рамой 18, в верхней части которой установлена ось 19 поворота, расположенная поперечно продольному направлению LR рабочей сельхозмашины 1. В простейшем случае эта ось 19 поворота образована проушинами 20 со сквозными отверстиями, которые укреплены на питателе сверху и спереди, и запорным механизмом 21, например, крепежными болтами 21. Для обеспечения надежной опоры на питатель 3 навесного уборочного аппарата 12 он прикреплен к питателю 3 также в своей нижней области с помощью известных запорных устройств 22. Эти запорные устройства 22 могут быть также образованы крепежными болтами 23, взаимодействующими с проушинами. Однако возможен также вариант осуществления, в котором сами крепежные болты 23 выполнены в виде гидравлических или электрических регулировочных элементов 24, так что эти запорные устройства 22 могут приводиться в действие дистанционно, и крепежные болты не нужно вставлять или снимать вручную.
Кроме того, проушины 25, жестко прикрепленные к промежуточной раме 26, соединены с опорной рамой 18 питателя 3 в ее нижней части. Промежуточная рама 26 расположена почти центрально на стороне, обращенной в сторону от питателя 3, и в ней размещен поворотный механизм 27, который своим другим концом жестко или шарнирно прикреплен к несущей раме 28 опорного колесного блока 29. Опорный колесный блок 29 содержит в своей нижней части ходовую ось 30 со свободно вращающимися опорными колесами 31 на концах. В рамках изобретения описанный опорный колесный механизм 29 может быть расположен на навесном уборочном аппарате 12 на обеих сторонах питателя 3 и содержать только одно опорное колесо 31 или несколько опорных колес 31, установленных на раме или подобной конструкции для образования так называемой подкатной тележки.
Как показано на фиг.2, несущая рама 28 опорного колесного блока 29 с опорными колесами 31 может быть повернута из так называемого нерабочего положения А, в котором ходовая ось 30 расположена в вертикальном положении и проходит по существу вдоль задней стенки 17 навесного уборочного аппарата 12, в рабочее положение В. В этом рабочем положении В ходовая ось 30 проходит примерно параллельно задней стенке 17 навесного уборочного аппарата 12. В очень простом примере выполнения поворот опорного колесного блока 29 может выполняться вручную. Для осуществления этого движения фланцы 32 поворотного механизма 27, расположенные друг над другом, должны иметь отверстия 33 и съемный болт для фиксации положения фланцев 32 относительно друг друга в рабочем положении В и в нерабочем положении А. В удобном для пользователя примере выполнения может быть также предусмотрен дистанционно управляемый регулировочный элемент 35, например, в виде подъемного цилиндра. Этот цилиндр может приводиться в действие электрическими, гидравлическими или пневматическими средствами для поворота фланцев 32 поворотного механизма 27 относительно друг друга, так что опорный колесный блок 29 может быть автоматически повернут между рабочим положением В и нерабочим положением А. Поскольку опорный колесный блок 29 может быть повернут описанным образом, может быть достигнуто положение опорного колесного блока в рабочем положении В, в котором опорные колеса 31 в процессе уборки передают значительную часть веса навесного уборочного аппарата 12 непосредственно на грунт 36, так что ходовые оси 9 рабочей сельхозмашины 1 не подвергаются избыточной нагрузке. Для того чтобы опорный колесный блок 29 в рабочем положении В всегда занимал оптимальное положение относительно грунта 36 с учетом геометрии навесного уборочного аппарата 12 и его соединения с питателем 3, промежуточная рама 26 жестко прикреплена к опорной раме 18, а опорный колесный блок 29 расположен с наклоном к задней стенке 17 навесного уборочного аппарата 12.
Фиг.3 иллюстрирует процесс поворота навесного уборочного аппарата 12 в транспортное положение С. Вначале навесной уборочный аппарат 12 поднимается в верхнее положение, показанное на крайнем левом чертеже фиг.3, посредством подачи давления в подъемные цилиндры 4, связанные с питателем 3. Затем опорный колесный блок 29 устанавливается в нерабочее положение А приводом в действие поворотного механизма 27 уже описанным образом. Затем отсоединяются запорные устройства 22, которые будут более подробно описаны далее и жестко соединяют навесной уборочный аппарат 12 с питателем 3 в близкой к грунту области. После этого путем подачи давления в подъемные цилиндры 4 их поршневые штоки втягиваются, и питатель 3 опускается к грунту 36. Поскольку запорные устройства 22 отсоединены и навесной уборочный аппарат 12 теперь может свободно поворачиваться вокруг оси 19 поворота, расположенной поперечно продольному направлению LR рабочей сельхозмашины 1, он начинает поворачиваться вокруг этой оси 19 поворота по стрелке 37 в тот момент, когда одно из колес 31 обопрется на грунт. По мере опускания питателя 3 навесной уборочный аппарат 12 достигает так называемого транспортного положения С, в котором опорные колеса 31 опорного колесного блока 29 занимают такое положение, что могут поддерживать вес навесного уборочного аппарата 12 на грунте 36. В этом положении навесной уборочный аппарат 12 расположен таким образом, что режущий аппарат 13 обращен по существу вертикально вверх. Особенное преимущество этого положения состоит в том, что во время транспортировки снижается риск травм от ножей режущего аппарата 13, так как они обращены вверх и доступ к ним затруднен. Другим аспектом данного решения является снижение транспортной ширины для удовлетворения нормативных требований по транспортной ширине.
В примере выполнения по фиг.4 может быть предусмотрено, что ось 19 поворота навесного уборочного аппарата 12 встроена в промежуточной раме 38, а промежуточная рама 38 жестко соединена с передней частью питателя 3 с помощью известных запорных устройств 39, таких как быстроразъемные крепежные средства. Преимущество такого решения заключается в том, что навесной уборочный аппарат 12 может быть быстро навешен на рабочую сельхозмашину 1. Этот эффект особенно выгоден, например, когда поворот 37 навесного уборочного аппарата 12 вокруг оси 19 поворота производится под действием подъемных цилиндров 40. Они могут быть встроены непосредственно в промежуточной раме 38, а также, при необходимости, подсоединены к гидравлической системе, требуемой для их работы. Как показано на фиг.4, корпус, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра 40 шарнирно прикреплен к переднему нижнему концу корпуса питателя 3. Поршневой шток, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра 40 шарнирно прикреплен к задней стенке 17 навесного уборочного аппарата 12.
Особенно эффективная опора при повороте навесного уборочного аппарата 12 обеспечивается в том случае, когда подача давления в подъемные цилиндры 40 скоординирована, как это будет подробно описано далее, с подачей давления в подъемные цилиндры 4 питателя 3. В этом случае преимущество состоит также в том, что во время процесса поворота навесной уборочный аппарат 12 на должен почти полностью опираться на грунт 36 через опорное колесо 31, так что снижается риск повреждения колеса от его смещения на грунте поперечно оси вращения. В предпочтительном примере выполнения устройство 41 управления и обработки данных связано либо с рабочей сельхозмашиной 1, либо с навесным уборочным аппаратом 12. Известным из уровня техники и не описываемым подробно образом это устройство 41 управления и обработки данных определяет пространственное положение питателя 3, и в особенности его положение относительно грунта 36, на основе известных геометрических соотношений по сигналам Х давления на подъемных цилиндрах 4 питателя 3. Поскольку геометрия конкретного навесного уборочного аппарата 12 и его положение относительно питателя 3 известны, устройство 41 управления и обработки данных может генерировать регулировочные сигналы Y, которые выводятся из сигналов Х и в соответствии с изобретением определяют сигналы Z положения для подачи или сброса давления в подъемных цилиндрах 40. Регулировочные сигналы Y управляют поворотом 37 навесного уборочного аппарата 12 таким образом, чтобы снижать нагрузки на опорные колеса 31. С другой стороны, скольжение опорных колес 31 по грунту может быть также снижено или полностью предотвращено на то время, когда навесной уборочный аппарат 12 совершает шарнирный поворот 37 вокруг оси 19 поворота, за счет того, что компенсация изменений длины осуществляется рабочей сельхозмашиной 1, а не опорными колесами 31, которые остаются по существу в одном положении.
Для специалиста в данной области понятно, что в пределах объема защиты изобретения возможны различные изменения и модификации процесса поворота навесного уборочного аппарата, оснащенного опорным колесным блоком, для получения описанных преимуществ.