ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ВЕТОК

Полезная модель относится к средствам малой механизации и может наиболее эффективно использоваться в индивидуальном хозяйстве для утилизации обрезанных веток кустарников и деревьев, а также стеблей однолетних культур, типа кукурузы, подсолнечника и т.п. для приготовления, например, топлива или удобрения.
Известна конструкция измельчителя веток по RU 2 684 304, которая является прицепной к трактору, оснащенного для этого треугольной навеской, расположенной вертикально и спереди горизонтально расположенной рамы измельчителя. На последней, установлен редуктор, который, посредством своего входного вала, связан с валом отбора мощности силовой установки трактора. Одновременно редуктор с помощью первой и второй ременных передач связан с передним подборщиком и измельчителем соответственно. На раме смонтирован подпружиненный противорез на оси вращения, который пружиной, связанной с вертикально расположенным кронштейном и кожухом барабана измельчителя. При этом на образующих раму брусьях установлены опорно-регулировочные колёса, а между ними закреплены продольные осевые держатели и Г-образные молотки измельчителя обрезков веток и фронтально расположенные с углом наклона к вертикали встречные противорезы, за которыми расположен подборщик веток с резиновыми пальцами.
Недостатком измельчителя по RU2684 304 является сложность его конструкции, которая выражается в том, что, помимо связи редуктора посредством ремённой передачи с собственно узлом измельчителя, редуктор также ремённой передачей соединен с узлом подборщика, включающим два рабочих органа, в свою очередь, связанных между собой с помощью цепной передачи. Недостатком является и необходимость использования трактора в качестве силовой установки. Последнее обстоятельство, а также значительные габариты рамы, предопределённые необходимостью размещения на ней всей совокупности используемых механизмов, в целом не позволяют использовать измельчитель по RU2684 304 в индивидуальном хозяйстве. Ко всему вышесказанному, следует упомянуть в качестве недостатка значительные эксплуатационные расходы и, прежде всего, энергетические, в частности топливо для трактора.
Известна конструкция измельчителя веточного сырья, описанная в RU 79 372, представляющая собой стационарную установку, включающую раму, корпус с загрузочным и выгрузным окнами, второе из которых расположено в нижней части боковой поверхности противоположной приводу, перекрываемое подвижной заслонкой с фиксатором. Рабочий орган измельчителя включает в себя вал с расположенными на его поверхности режущими элементами в виде полудисков с зубьями. На раме размещены ленточный транспортёр и приводные электродвигатели.
Измельчитель веточного сырья работает следующим образом.
Хвойные ветки или ветки лиственных деревьев и кустарников в измельчитель подаются ленточным транспортером, приводимым в действие электрическим двигателем, через загрузочное окно корпуса расположенного на раме. При этом выгрузное окно закрыто заслонкой, прижатой фиксатором. Процесс измельчения веток на начальном этапе происходит в замкнутом пространстве путём многократного воздействия на поступающий в измельчитель материал зубьев полудисков рабочего органа, приводимого в действие электрическим двигателем. По мере поступления веток в измельчитель выгрузное окно приоткрывается, зажимается фиксатором и из него начинает выходить измельченная масса.
Основным недостатком конструкции измельчителя по RU 79 372, является необходимость наличия собственной энергетической установки, которая представлена двумя электродвигателями, один из которых предназначен для вращения рабочего органа в виде двух полудисков с зубьями, а другой - для привода ленточного транспортёра.
В качестве прототипа полезной модели выбрана конструкция измельчителя растительного материала, в частности, ветвей, описанная в RU 2 072, которая содержит мотоблок, включающий раму и ДВС, кинематически связанный с одноосным колесным движителем. Измельчитель включает также собственно устройство для измельчения, содержащее рабочий орган и его привод, смонтированные на одноосном прицепе. Привод движителей и рабочего органа выполнен гидравлическим с гидронасосом, связанным с ДВС, а также блоком управления и первым и вторым гидромоторами. Рама мотоблока состоит из двух частей. Одна съёмная часть рамы соединена с другой частью с возможностью её перемещения, фиксации и съёма. На съёмной части рамы закреплен ДВС и гидронасос, сообщенный с обоими гидромоторами привода движителей и рабочего органа через блок управления. Днище кузова прицепа выполнено наклонным и рабочий орган установлен на задней части кузова. Подача рабочей жидкости от гидронасоса ко второму гидромотору, вращающему рабочий орган, осуществляется с помощью шлангов.
Работает измельчитель следующим образом.
Отцепляют прицеп от мотоблока и вместе с устройством для измельчения устанавливают в помещении. При необходимости шланги заменяют на более длинные, позволяющие разместить устройство в заданном месте. Далее включают в работу ДВС, гидронасос и через блок управления подают рабочую жидкость во второй гидромотор, который вращает рабочий орган. Загруженный в кузов прицепа древесный материал подаётся к рабочему органу, далее подаётся в жёлоб. Прицеп во время работы можно перемещать на небольшие расстояния от места соединения шлангов с мотоблоком. В транспортном положении, когда к мотоблоку присоединен тяжести мотоблока путем перемещения его съёмной части рамы вместе с двигателем и гидронасосом вдоль мотоблока, что повышает проходимость и скорость передвижения мобильной установки в полевых условиях.
Недостатком измельчителя по RU 2 072 является сложность его конструкции, обусловленная наличием гидронасоса на мотоблоке и гидромотора на раме собственно измельчителя, связанных меду собой с помощью шлангов. Система гидравлического привода принципиально отличается от механических систем того же назначения пониженной надежностью из-за наличия в ней соединительных элементов, например, штуцеров, часто не обеспечивающих необходимую плотность соединения элементов гидравлической системы.
Таким образом, задачей полезной модели является упрощение конструкции измельчителя и повышение надёжности его работы.
Поставленная задача решается за счёт того, что в измельчителе веток, состоящем из рамы, на которой смонтирован вал, несущий на одном из концов рабочий орган в виде фрезы и связанный с приводом его вращения, выполненным в виде ДВС мотоблока, фреза образована двумя параллельными дисками, связанным между собой с помощью радиально установленных пластин, между которыми на крайнем диске выполнены радиально ориентированные сквозные прямоугольные отверстия, в которых установлены ножи, с режущими кромками, выступающими за наружную поверхность крайнего диска, и фреза помещена в улиткообразный кожух, на внешней стенке которого выполнено загрузочное отверстие, а разгрузочное выполнено по касательной к траектории вращения фрезы, при этом на конце вала, противоположном фрезе, установлены маховик и шкив ременной передачи, с помощью которого вал связан с валом отбора мощности ДВС, в свою очередь, рама последнего имеет средство связи с рамой измельчителя, выполненное в виде пары телескопически связанных между собой элементов, первый из которых закреплен на раме мотоблока, а второй - на раме измельчителя с возможностью фиксирования их положения друг относительно друга, и второй элемент смонтирован с возможностью ограниченного перемещения на раме измельчителя и его свободный конец взаимодействует с кулачком, установленным на раме измельчителя с возможностью поворота с помощью рычага, связанного с ним.
Технический результат полезной модели заключается в том, что измельчитель выполнен в качестве сменного оборудования для мотоблока с применением узлов и деталей простой и технологичной конструкции, что в конечном итоге способствует повышению надёжности работы. Помимо этого, применение в измельчителе чисто механической схемы без собственной энергетической установки также ведёт к упрощению его конструкции.
На чертежах, прилагаемых к описанию, даны следующие изображения:
на фиг. 1 и 2 общие виды измельчителя веток;
на фиг. 3 - разрез по валу рабочего органа;
на фиг. 4 - разрез по устройству регулирования усилия натяжения ремня.
Измельчитель веток по полезной модели содержит раму 1, образованную передней и задней стойками 2 и 3 соответственно и связанное с ними основание 4. Передняя стойка 2 снабжена осью 5, на концах которой смонтированы опоры качения в виде роликов 6. На основании 4 имеется подшипниковая опора 7, предназначенная для вала 8 рабочего органа измельчителя (фиг. 1 и 2). Противоположно опоре 7 на основании 4 закреплен улиткообразный кожух для размещения рабочего органа, образованный боковыми стенками 9 и 10, между которыми установлена и к ним прикреплена улиткообразная обечайка 11, совместно образующими направляющий аппарат для вывода из кожуха измельченного растительного материала (ветки). Следует отметить, что кожух выполнен разъёмным, т.е. его верхняя часть 12 поворачивается (откидывается) вокруг шарнира 13 относительно неподвижной части 14, что даёт возможность профилактической инспекции состояния рабочего органа. Наружная стенка 10 неподвижной части 14 несет на себе вторую подшипниковую опору вала 8. Внутри кожуха на конце вала 8 смонтирован рабочий орган измельчителя, выполненный в виде фрезы, образованной двумя параллельными дисками 15 и 16, на крайнем из которых (диск 16) выполнены радиально ориентированные прямоугольные отверстия 17, в которых установлены ножи 18, с режущими кромками, выступающими за наружную поверхность диска 16 на несколько миллиметров. При этом ножи 18 не перекрывают полностью отверстия 17, оставляя щель для прохода измельченного древесного материала в пространство между дисками 15 и 16. Последние дополнительно связаны между собой радиально установленными пластинами 19, стимулирующими перемещение измельченного древесного материала в направлении разгрузочного отверстия 20. В неподвижной части 14 кожуха выполнено загрузочное отверстие 21, через которое ветки подаются к фрезе по раструбу 22. На конце вала 8 противоположном фрезе смонтирован ведомый шкив 23 ремённой передачи, включающей ремень 24 и ведущий шкив (на чертеже не показан), закреплённый на выходном валу отбора мощности ДВС мотоблока. Кроме шкива 23 на валу 8 установлен маховик 25 . Основание 4 имеет дополнительную связь с рамой мотоблока, которая выполнена в виде, телескопически связанных между собой, элементов: первый - представляет собой трубу 26 и закреплен на раме мотоблока, а второй - представляет собой цилиндрический стержень 27, который расположен под основанием 4 и имеет возможность ограниченного возвратно-поступательного перемещения и выходит своим свободным концом на дальнюю боковую сторону основания 4 относительно мотоблока. Перемещение стержня 27 относительно основания 4 ограничено парой болтов 28 (фиг.3), расположенных в направляющих отверстиях 29 стержня 27, свободный конец которого имеет возможность взаимодействовать с кулачком 30, установленным на основании 4 с возможностью ограниченного поворота с помощью рычага 31, связанного с ним. Цилиндрический стержень 27 снабжен рядом отверстий 32, а труба 26 имеет одно отверстие, при этом оси всех отверстий параллельны друг другу. Совокупность отверстий стержня 27 и отверстия трубы 26 даёт возможность с помощью болта 33 фиксировать измельчитель относительно мотоблока на различных расстояниях друг от друга в зависимости от того, в каком из отверстий стержня 27 располагается болт (фиксатор) 33. Система отверстий в обоих элементах и болт 33 необходимы для первичного натяжения ременной передачи, связывающей выходной вал мотоблока с валом 8 органа. На измельчителе предусмотрено наличие других кожухов, закрывающих в рабочем положении все вращающиеся части.
Используется измельчитель веток следующим образом.
Стержень 27 вводится в трубу 26, при этом ремень 24 набрасывается на ведомый шкив 23 и ведущий шкив, расположенный на выходном валу отбора мощности ДВС мотоблока. Затем, при удаленном фиксаторе 33 вручную отодвигают мотоблок влево, используя его опоры качения, от дровокольной приставки, осуществляя, тем самым, предварительное натяжение ремня 24, которое фиксируют болтом 33, вставляя его в совпадающие отверстия элементов 26 и 27. Далее осуществляют окончательное натяжение ремня 24 поворотом кулачка 30 с помощью рукоятки 31, при этом кулачок 30, упираясь в торец стержня 27, осуществляет перемещение последнего, а значит и жестко связанного с ним мотоблока влево. После завершения процесса настройки ремённой передачи включают в работу ДВС мотоблока, что приводит во вращение фрезу рабочего органа. Пучок веток подают по раструбу 22 в направлении к ножам 18, где и осуществляется их резание. Измельченный веточный материал с помощью лопаток 19 подается к разгрузочному отверстию 20 и выбрасывается наружу через него под действием этих лопаток. Полевые испытания опытного образца полностью подтвердили все преимущества измельчителя, задекларированные в полезной модели. Принято решение о начале серийного производства измельчителя по полезной модели.