БОТВОРЕЗ СВЕКЛОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ
TOP CUTTER OF BEET HARVESTER

Изобретение относится к сельхозмашиностроению, в частности к ботворезу свеклоуборочных машин.
Известны ботворезы типа пассивный копир - активный нож машины БМ-6 [1], с.120…127, рис.60. БМ-6 предназначена для обрезки верхушек корнеплодов сахарной свеклы с ботвой, очистки ботвы от земли и погрузки ее в рядом идущий транспорт, а также очистки рядков и междурядий от растительных остатков.
Недостаток ботворезов машины БМ-6 в том, что нож перемещают вдоль длинного консольного вала, который гнется при встрече с препятствием, при том, что ход ножа по вертикали всего 90 мм. Поэтому в БМ-6 для каждых трех ботворезов имеется отдельная подвижная рамка с копирующим рельеф поля колесом, что усложняет 6-рядную машину и нежелательно для 12-рядной. Привод каждого ножа осуществляют через отдельный конический редуктор на подвижной рамке, что сложно. Кроме этого, защита консольного вала резиновой гармошкой часто повреждается, и подвижное соединение с ножом загрязняется и заклинивается.
Известен ботворез типа пассивный копир - активный нож свеклоуборочной машины, содержащий поводковый копир верхушек корнеплодов свеклы, шарнирно установленный на раме машины, дисковый нож с битером, соединенные с валом в подвесном корпусе, установленном на раме машины посредством параллелограммной подвески, связанной кинематически с поводковым копиром, и карданный привод дискового ножа от трансмиссии машины, например, по: US 2337307 [2], SU 676214 [3], а также SU 869623 [4] - прототип.
Недостаток его в том, что универсальные шарниры карданного привода дискового ножа в сухую погоду работают в сильно запыленном воздухе. Поэтому уплотнения их подшипников быстро повреждаются, тем более что шарниры малогабаритные, так как потребляемая мощность одним ножом менее 1 л.с., среднемаксимальная - до 2-х л.с. Но так как карданы расположены в одной плоскости с валом ножа, то закрыть их футляром с уплотнениями его подвижных соединений стандартными манжетами не представляется возможным. Кроме того, для привода каждого ножа многорядной машины требуется отдельный конический редуктор, как у БМ-6, что сложно.
Технический результат изобретения - повышение надежности карданного привода ножа и упрощение конструкции привода ботворезов в многорядном, например 12-рядном, исполнении уборочной машины.
1. Сущность изобретения - ботворез свеклоуборочной машины, содержащий поводковый копир верхушек корнеплодов свеклы, шарнирно установленный на раме машины, дисковый нож с битером, соединенные с валом в подвесном корпусе, установленном на раме машины посредством параллелограммной подвески, связанной кинематически с поводковым копиром, и карданный привод дискового ножа от трансмиссии машины, при этом по изобретению с подвесным корпусом соединен пустотелый коленчатый патрубок так, что ось цапфы его колена перпендикулярна к оси подвесного корпуса и к направлению движения машины, верхний кривошип параллелограммной подвески выполнен двухколенчатым пустотелым с разъемом по диаметральной плоскости, причем одно колено соединено подвижно с цапфой коленчатого патрубка, а другое колено соединено подвижно с цапфой на корпусе цилиндрического редуктора трансмиссии машины, причем ось этой цапфы совпадает с осью выходного вала редуктора и перпендикулярна направлению движения машины, при этом карданный привод дискового ножа от трансмиссии машины размещен внутри пустотелых двухколенчатого кривошипа и коленчатого патрубка, содержит карданный вал, соединенный с выходным валом редуктора трансмиссии машины, а также сдвоенную малогабаритную шарнирную муфту, соединенную с валом в подвесном корпусе, и связывает кинематически выходной вал редуктора трансмиссии машины с валом в подвесном корпусе привода дискового ножа с битером, а подвижные соединения пустотелого двухколенчатого кривошипа содержат резиновые уплотнительные детали.
2. Сущность изобретения еще в том, что в ботворезе по п.1 в соответствии с изобретением двухколенчатые кривошипы каждой пары соседних параллелограммных подвесок соединены подвижно с цапфами на корпусе одного и того же редуктора трансмиссии машины с обоих концов его выводного вала.
Благодаря этим существенным признакам повышают надежность ботворезов, так как карданный привод размещен в герметически закрытом пространстве со стандартными уплотнениями подвижных соединений от вытекания смазки. Консольная часть вала привода ножа не более высоты битера, то есть короткая, но ход ножа по вертикали при этом достаточный для размещения 12 ботворезов на общем брусе рамы машины при копировании рельефа всего двумя передними колесами машины. Привод двух соседних ботворезов выполняют одним цилиндрическим редуктором, что проще известных приводов ножа ботвореза.
Устроен ботворез свеклоуборочной машины (далее ботворез), например, следующим образом.
На фиг.1 схематично изображен ботворез, вид сбоку.
На фиг.2 схематично изображена пара ботворезов с редуктором их привода, вид в плане.
Условные обозначения на фиг.1 и 2:
1 - передний поперечный из трубы брус рамы 12-рядной ботвоуборочной машины (далее брус),
2 - поводковый копир верхушек корнеплодов гребенчатой формы, образованный набором тонких (2,5 мм) упругих полозков, установленных на оси с возможностью ее перемещения в горизонтальных пазах, приваренных к брусу 1 консольных кронштейнов на 25…30 мм для регулировки (далее копир),
3 - стягивающий полозки копира 2 болт с распорными втулками между полозками (далее болт),
4 - подвесной корпус ботвореза (далее корпус),
5 - вал, установленный на подшипниках в корпусе 4 (далее вал),
6 - жестко соединенный с валом 5 битер в виде цилиндра с двумя радиальными лопастями (далее битер),
7 - нож диаметром 310 мм с резьбовой ступицей, завинченной в цилиндр битера 6 снизу (далее нож),
8 - пустотелый коленчатый патрубок, прифланцованный к корпусу 4 так, что ось цапфы на его конце расположена перпендикулярно оси вала 5 и к направлению движения машины (далее патрубок),
9 - установленный на брусе 1 цилиндрический редуктор трансмиссии машины (далее редуктор),
10 - первая шестерня редуктора 9 (далее шестерня),
11 - вал с муфтами, соединяющие валы шестерен 10 шести редукторов 9 12-рядной машины (далее муфта),
12 - выходной вал, расположенный по оси пары пустотелых цапф на корпусе редуктора 9 (далее вал),
13 - параллелограммной подвески корпуса 4 с валом 5, битером 6 и ножом 7 пустотелый двухколенчатый кривошип, разъемный по диаметральной плоскости, (далее кривошип),
14 - резиновое уплотнительное кольцо 30-35-30-2-4 ГОСТ 9833-73 (далее кольцо),
15 - внутри кривошипа 13 карданный вал с универсальными шарнирами по RU 2387890 [5] (далее кардан),
16 - малогабаритная (двух-) шарнирная муфта 22, 4-2-12-2-УЗ ГОСТ 5147-80 с.2, черт.2 (далее муфта),
17 - параллелограммной подвески корпуса 4 с валом 5, битером 6 и ножом 7 нижний кривошип, шарнирно соединенный с брусом 1 и с корпусом 4 (далее кривошип),
18 - винтовая тяга, соединенная шарнирно с болтом 3 и с кривошипом 17 (далее тяга),
19 - пружина, прижимающая копир 2 к верхушкам корнеплодов и к поверхности почвы (далее пружина),
20 - канат, ограничивающий опускание копира 2 в транспортной позиции машины (далее канат),
21 - корнеплод сахарной свеклы до обрезки его верхушки с ботвой (далее корнеплод),
22 - корнеплод сахарной свеклы после обрезки его верхушки с ботвой (далее корнеплод).
На брусе 1 12-рядной ботвоуборочной машины установлены шесть пар ботворезов типа пассивный копир 2 - активный нож 7 и шесть цилиндрических редукторов 9. Валы их шестерен 10 соосны и соединены между собой, а также с остальной трансмиссией машины муфтами 11. К цилиндру битера 6 посредством резьбовой ступицы привинчен нож 7. Битер 6 жестко соединен с валом 5, установленном на подшипниках в корпусе 4, к которому прифланцован патрубок 8, чья цапфа связана шарнирно кривошипом 13 с пустотелой цапфой на корпусе редуктора 9, соосной с валом 12. Каждое шарнирное соединение кривошипа 13 содержат резиновое уплотнительное кольцо 030-035-30-2-4 ГОСТ 9833-73 или резиновую армированную манжету по ГОСТ 8752-79. Внутри кривошипа 13 расположен кардан 15, соединенный с муфтой 16, расположенной в патрубке 8, связывающие кинематически вал 12 с валом 5, битером 6 и ножом 7. Полость кривошипа 13 заполнена маслом ВНИИ НП-25 [6] с.452 для смазки и охлаждения трущихся поверхностей шарниров кардана 15 и муфты 16. Корпус 4 соединен шарнирно с брусом 1 посредством кривошипа 17, который шарнирно соединен с винтовой тягой 18, причем другой шарнир этой тяги соединен с болтом 3. С этим болтом соединен также канат 20, другой конец которого соединен с брусом 1. По диагонали параллелограмма установлена пружина 19 для прижатия копира 2 к верхушкам свеклы 21. Брус 1 опирается на два колеса, расположенных через два ботвореза от каждого края ширины захвата машины. Эти колеса установлены с возможностью регулировать положение бруса 1 с ботворезами над поверхностью почвы.
Конструкцией ботвореза предусмотрена регулировка вертикального зазора между нижней кромкой копира 2 и передней кромкой лезвия ножа 7. Этим зазором устанавливают толщину срезаемой верхушки свеклы в зависимости от характеристики убираемых растений. Предусмотрено также регулирование горизонтального зазора между задней кромкой копира 2 и передней кромкой лезвия ножа 7 путем перемещения оси копира 2 вдоль паза в кронштейнах бруса 1. Этот зазор не должен быть меньше половины диаметра срезаемой верхушки свеклы. Иначе срез будет косой снизу вверх по ходу движения машины.
Работа. Колесами трактора и машины заезжают в междурядья плантации сахарной свеклы, включают вал отбора мощности и движутся вдоль рядков со скоростью 7…9 км/ч. Копирами 2 наезжают на верхушки корнеплодов свеклы, прощупывают их сквозь ботву и тягами 18 поднимают ножи 7 на соответствующую высоту среза верхушек свеклы с ботвой индивидуально для каждого корнеплода свеклы на 12 рядках одновременно. С момента входа ножа 7 в тело корнеплода 21 ботворез опирается на обрезаемый корнеплод нижней поверхностью передней кромки лезвия ножа 7. Ботву с верхушками свеклы битерами 6 забрасывают на приемный транспортер.
Итак, описанным выше ботворезом достигают повышение надежности и упрощение конструкции привода ботворезов и ботвоуборочной машины в целом в многорядном, например 12-рядном, исполнении.
Источники информации
1. Машины для свекловодства. А.Г.Цымбал и др., М., Машиностроение, 1976, 368 с.
2. US 2337307, Кл.55-107, 1948.
3. SU 869623, A01D 23/02. Ботвосрезающее устройство к свеклоуборочным машинам. Опубл. 17.10.81. 2 с.
4. SU 676214, A01D 23/02. Устройство для обрезки ботвы корнеплодов. Опубл. 30.07.79. 3 с.
5. RU 2387890 C1, МПК F16C 11/06, 3/06 3/30 (2006.01). Универсальный шарнир. Описание к патенту. 4 с. Опубл. 27.04.2010. Бюл. №12.
6. Машиностроительные материалы. Краткий справочник. В.М.Раскатов и др. 3-е изд., перераб. и дополн. М.: Машиностроение, 1980, 511 с.