ТЮКОВЫЙ ПРЕСС-ПОДБОРЩИК И СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ТЮКА
SQUARE BALER AND A METHOD FOR BALE FORMING

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к пресс-подборщику, спрессовывающему убранную сельскохозяйственную культуру, например, солому, сено или силос, в прямоугольные тюки.
Уровень техники
Подобный тюковый пресс-подборщик с прессовальным каналом и поршнем, установленным в прессовальном канале с возможностью колебательного движения и предназначенным для уплотнения прессуемой культуры, раскрыт, например, в патентной заявке DE 102010037722 А1.
Чтобы сжатая в таком прессе убранная культура после выхода из прессовального канала сохраняла форму тюка, тюки в прессовальном канале обматывают шпагатом, который затем завязывают узлом. При формировании тюка шпагат протягивают вдоль боковых сторон тюка и задней стороны тюка, удаленной от поршня пресса. После завершения формирования тюка шпагат необходимо завязать узлом, для чего его нужно протянуть также по передней стороне тюка, обращенной к поршню пресса. Для этого в уровне техники в поршне пресса выполняют игольную прорезь, которая открыта в сторону тюка и через которую могут проходить протягивающие шпагат иглы, пока поршень пресса удерживает тюк под давлением.
Каждый раз, когда поршень пресса оказывается на некотором удалении от передней стороны формируемого тюка, в прессовальный канал вводят новый прессуемый материал, в результате чего тюк становится длиннее, и проходящий по боковым сторонам и задней стороне тюка шпагат приходится сдвигать. При этом шпагат при каждом прессовальном движении поршня подвергается значительному напряжению. Если это напряжение приведет к обрыву или высвобождению шпагата из держателя, тюк более не удастся завязать. В этом случае придется остановить работу тюкового пресс-подборщика и опорожнить прессовальный канал, что значительно снизит производительность. Риск обрыва можно уменьшить, используя более прочный шпагат, однако это приведет, во-первых, к удорожанию шпагата, а во-вторых, к усложнению разрезания тюка при последующем использовании. Кроме того, использование прочного шпагата не исключает возможности высвобождения шпагата из своего держателя во время уплотнения тюка.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка тюкового пресс-подборщика и способа производства тюков, которые позволят достичь значительного уплотнения прессуемого материала и одновременно свести к минимуму риск обрыва или высвобождения шпагата из своего крепления.
Задача решена, во-первых, тюковым пресс-подборщиком с прессовальным каналом, поршнем пресса, помещенным в прессовальный канал для уплотнения прессуемой культуры и установленным с возможностью колебательного движения, торцевая сторона которого, обращенная к прессуемой культуре, разделена игольными прорезями на отдельные перемычки поршня, причем по бокам, по меньшей мере, от первой игольной прорези расположены перемычки поршня, в которых перпендикулярно первой игольной прорези выполнено профилирование, обеспечивающее в примыкающей к первой игольной прорези кромочной части перемычек поршня более слабое уплотнение убранной культуры по сравнению с уплотнением в области перемычек поршня, удаленной от первой игольной прорези.
Подобный тюковый пресс-подборщик позволяет уплотнить прессуемую культуру в прессовальном канале с получением спрессованного тела, в котором по ширине прессовального канала чередуются зоны сильного уплотнения и зоны более слабого уплотнения. Путем прокладки и завязывания шпагата через зоны более слабого уплотнения можно удерживать напряжение или трение, которому подвергается шпагат во время процесса уплотнения, на сравнительно низком уровне несмотря на в среднем высокую плотность тюка, что позволяет снизить риск обрыва или высвобождения шпагата из своего крепления.
Обычно поршень пресса содержит несколько проходящих друг рядом с другом игольных прорезей. Так как на каждой из этих игольных прорезей уплотнение тюка должно быть относительно слабым, сильно уплотняющая удаленная область, по меньшей мере, одной из перемычек поршня должна представлять собой, предпочтительно, центральную область перемычки поршня, проходящую между игольными прорезями и удаленную на некоторое расстояние от обеих прорезей.
Сильное уплотнение прессуемой культуры может быть достигнуто, в частности, за счет того, что удаленная область выступает над примыкающей к первой игольной прорези кромочной областью своей перемычки поршня в направлении прессуемой культуры.
Кроме того, для того, чтобы добиться высокой степени уплотнения прессуемой культуры, на которую воздействует удаленная область перемычки поршня, будет полезно в ходе уплотнения смещать прессуемую культуру к сильно уплотненным зонам тюка в направлении, перпендикулярном направлению движения поршня. Такое смещение, как будет описано ниже, можно поддерживать за счет того, что кромочная область входит в состав вогнутой поверхности перемычки поршня, проходящей между кромкой перемычки поршня, примыкающей к игольной прорези, и удаленной областью.
Кромочная область может содержать плоскую поверхность, ориентированную перпендикулярно направлению движения поршня пресса и, предпочтительно, входящую в состав вышеупомянутой вогнутой поверхности.
Кроме того, вогнутая поверхность может быть ограничена боковой стенкой удаленной области. Чтобы способствовать перемещению прессуемой культуры вбок к зоне сильного уплотнения, нормаль к поверхности боковой стенки должна быть ориентирована, предпочтительно, под прямым углом (по меньшей мере, под углом 60°) к направлению движения поршня.
Ширина удаленной области должна быть меньше ширины перемычки поршня и, предпочтительно, меньше расстояния между удаленной областью и соседней игольной прорезью.
Чтобы обеспечить достаточную неоднородность уплотнения между зонами высокого и низкого уплотнения, удаленная область перемычки поршня должна выступать, по меньшей мере, на четверть ширины перемычки поршня над соседней кромочной областью.
Удаленная область не должна прорезать прессуемую культуру, так как в этом случае смещение прессуемой культуры в направлении, перпендикулярном направлению движения поршня, станет невозможным. Поэтому она не должна быть выполнена в форме ножа и должна иметь плоскую или вогнутую вертикальную поверхность.
В частности, перемычка поршня может быть выполнена в виде U-образного профиля, плечи которого удалены от прессуемой культуры и ограничивают игольные прорези поршня.
В этом случае удаленная область может быть образована, по меньшей мере, одним ребром, сформированным центральным участком U-образного профиля.
В альтернативном варианте удаленная область может быть отделена от перемычки поршня, в частности, может быть образована присоединенным к перемычке поршня Т-образным или U-образным профилем. Такой профиль, в частности, выгоден тем, что позволяет легко переоборудовать обычные тюковые пресс-подборщики.
Краткое описание чертежей
Прочие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания вариантов осуществления с учетом прилагаемых фигур, на которых изображено:
Фигура 1: описываемый изобретением тюковый пресс-подборщик, вид сбоку.
Фигура 2: схематичный продольный разрез прессовального канала тюкового пресс-подборщика, изображенного на фигуре 1.
Фигура 3: схематичное изображение поршня пресса согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фигура 4: вид, аналогичный фигуре 3, согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фигура 5: вид, аналогичный фигуре 4, согласно третьему варианту осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
Пресс-подборщик 1, схематично изображенный на фигуре 1, выполнен в виде прицепа, присоединенного к тягачу, не показанному на фигуре, и приводящегося от вала отбора мощности тягача. Он содержит приемное устройство 5, также называемое подборщиком и предназначенное для подбора убранной культуры 6 с земли, режущее устройство 10, предназначенное для измельчения убранной культуры, прессовальный канал 2 и подающий канал 7, соединяющий режущее устройство 10 с прессовальным каналом 2. Поршень 3 пресса, установленный в прессовальном канале 2 с возможностью колебательного движения, изображен на фигуре 1 в отведенном положении, в котором он освобождает проход 12, ведущий из подающего канала 7 в прессовальный канал 2.
Граблины 13 могут перемещаться по траектории, частично проходящей вне подающего канала 7 и частично входящей в подающий канал 7 через прорези в его стенке, с целью перемещения убранной культуры, направляемой режущим устройством 10 в подающий канал 7, через открытый проход 12 в прессовальный канал 2, где культура будет прижата к находящемуся в процессе формирования тюку 4 и уплотнена во время следующего движения поршня 3 пресса.
Над прессовальным каналом 2, примерно на уровне обращенной к поршню 3 пресса торцевой поверхности 8 тюка 4, находится известный из уровня техники узловязатель 9, в котором зажат конец отрезка 11 шпагата. Отрезок 11 шпагата проходит вдоль верхней стороны тюка 4, вдоль его задней стороны, обращенной к уже готовому тюку 14, вдоль нижней стороны тюка 4 к оконечности иглы 15 узловязателя и оттуда к не показанному на фигуре мотку шпагата.
Когда тюк 4 достигает заданной величины, игла 15 узловязателя отклоняется вверх, чтобы протянуть отрезок шпагата по торцевой поверхности 8 тюка 4 до узловязателя 9, в результате чего отрезок шпагата может быть обрезан узловязателем 9 и связан с удерживаемым в нем концом отрезка. Такой подъем иглы 15 узловязателя осуществляется через игольные прорези, выполненные в торцевой стороне поршня 3 пресса.
На фигуре 2 изображен разрез в плоскости, проходящей через прессовальный канал 2 вдоль его продольной оси. На схематичной фигуре 2 поршень 3 пресса разделен двумя игольными прорезями 16 на три перемычки 17 поршня; на практике их число обычно больше. На этой фигуре игольные прорези 16 изображены с ровными боковыми стенками 18, проходящими в направлении движения поршня 3 пресса. Чтобы свести к минимуму проникновение прессуемой культуры в игольные прорези 16, игольные прорези 16 могут иметь форму внутреннего паза, ширина которого в задней части достаточно велика для того, чтобы пропускать иглы 15 узловязателя. При этом в передней части, на уровне перемычек 17 поршня, ширина игольных прорезей 16 остается достаточной для того, чтобы можно было выпускать отрезок 11 шпагата, введенный иглой 15 узловязателя в игольную прорезь 16.
Каждая перемычка 17 поршня содержит две обращенные к тюку 4 ровные поверхности 19, ориентированные перпендикулярно направлению движения поршня 3 пресса и сходящиеся на кромках 20 с боковыми поверхностями 18 игольных прорезей 16. В области 21, удаленной от кромок 20, посередине каждой перемычки 17 поршня образовано ребро, выступающее над ровной поверхностью 19 и имеющее боковые поверхности 22 и вертикальную поверхность 23. Ровные поверхности 19 и боковые поверхности 22 в каждом случае совместно образуют проходящую по всей высоте перемычки 17 поршня вогнутую поверхность 24, на которой поверхность поршня 3 пресса опускается за воображаемой линией, соединяющей кромку 20 и соседнюю кромку вертикальной поверхности 23.
Когда поршень 3 пресса перемещается в направлении тюка 4, сначала в контакт с торцевой поверхностью 8 тюка 4 входят торцевые поверхности 23 области 21, образующие в ней желобки 25. Такая деформация приводит к тому, что стебель 26 убранной культуры, пересекающий вертикальную поверхность 23 одной из перемычек 17 поршня, вдавливается вертикальной поверхностью 23 глубоко в тюк 4, причем стебель 26 надламывается и примыкает по обеим сторонам вертикальной поверхности 23 к боковым поверхностям 22. Таким образом, внутри тюка 4 убранная культура смещается в направлении, перпендикулярном направлению движения поршня 3 пресса, из зоны 27, расположенной напротив игольной прорези 16 и примыкающих к ней ровных поверхностей 19, в зону 28, расположенную напротив вертикальной поверхности 23. В результате, когда тюк 4 будет готов, по его ширине зоны 28 сильного уплотнения будут чередоваться с зонами 27 более слабого уплотнения.
Так как каждый отрезок 11 шпагата проходит в плоскости, совпадающей с игольными прорезями 16, через зоны 27 более слабого уплотнения, давление, оказываемое на тюк 4, будет сравнительно небольшим, благодаря чему шпагат можно будет пропускать вокруг тюка 4, когда тюк 4 прирастает непрерывно подаваемой убранной культурой и при этом расширяется в прессовальном канале 2. Так, несмотря на в среднем высокое уплотнение прессуемой культуры в тюке 4, нагрузку на шпагат можно удерживать в определенных границах, а риск обрыва или высвобождения шпагата из держателя на узловязателе 9 свести к минимуму.
На фигуре 3 поршень 3 пресса изображен схематично в аксонометрии, согласно первому варианту осуществления. В этом случае перемычки 17 поршня образованы прессованным профилем 29. Прессованный профиль 29 в данном случае представляет собой модифицированный U-образный профиль с центральной частью, образующей ровные поверхности 19, и внешними плечами 30, образующими, по меньшей мере, часть боковых стенок 18 игольных прорезей 16 и проходящими под прямым углом к центральной части, причем ребро, образующее удаленную область 21, выступает из центральной части по центру в направлении, противоположном внешним плечам 30.
В варианте осуществления, изображенном на фигуре 4, удаленная область 21 образована Т-образным профилем 31, который присоединен к перемычке 17 поршня (в данном случае выполненной в виде обычного U-образного профиля) болтами, заклепками или иным подобным способом. Очевидно, что такой Т-образный профиль 31 можно без проблем установить на обычный поршень пресса с ровными перемычками 17 поршня между игольными прорезями 16, что позволяет реализовать предлагаемое изобретением, в том числе, на обычном тюковом пресс-подборщике.
На фигуре 5 Т-образный профиль 31 заменен U-образным профилем 32, центральная часть которого присоединена к перемычке 17 поршня болтами, заклепками или иным подходящим способом, а внешние плечи 33 которого выступают в направлении тюка 4. Расстояние между плечами 33 U-образного профиля 32 невелико и подобно ширине игольной прорези 16, благодаря чему прессуемая культура, по существу, не проникает в промежуток между плечами 33, а кромки 34 обоих плеч 33, обращенные к тюку 4, могут восприниматься как единая вогнутая вертикальная поверхность, аналогичная вертикальной поверхности 23. Действие этой поверхности на прессуемую культуру также, по существу, соответствует действию ровной вертикальной поверхности 23.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 тюковый пресс-подборщик
2 прессовальный канал
3 поршень пресса
4 тюк
5 приемное устройство
6 убранная культура
7 подающий канал
8 торцевая поверхность
9 узловязатель
10 режущее устройство
11 отрезок шпагата
12 проход
13 граблины
14 тюк
15 игла узловязателя
16 игольная прорезь
17 перемычка поршня
18 боковая стенка
19 ровная поверхность
20 кромка
21 удаленная область
22 боковая поверхность
23 вертикальная поверхность
24 вогнутая поверхность
25 желобок
26 стебель
27 зона слабого уплотнения
28 зона сильного уплотнения
29 прессованный профиль
30 внешнее плечо
31 Т-образный профиль
32 U-образный профиль
33 внешнее плечо
34 кромка