Устройство от перегрузок стоек агрегата при обработке почвы

Полезная модель относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к агрегатам, предназначенным для поверхностной предпосевной сплошной обработки почвы и к средствам, предотвращающим поломку стоек агрегата при встрече с препятствием.
Известен универсальный культиватор для обработки стерни и предпосевной обработки почвы (см. патент РФ на полезную модель №119977, М. кл. А01В 49/02), содержащий цельнометаллическую раму с опорными колесами, плоскорежущие рабочие органы, расположенные в шахматном порядке и выполненные в виде стоек, в верхней части которых установлена предохранительная система от перегрузок, и снабженные отверстиями с возможностью изменения угла атаки, при этом в нижней части плоскорежущих органов установлены лемех, крыльчатые боковые ножи под углом 15°, направляющие отвалы, а вогнутые полусферические диски верхней части снабжены предохранительной системой и закреплены к двухбалочной параллелограммной раме, выполненной единым блоком со сдвоенными ребристыми катками для облегчения регулирования глубины и точности заглубления плоскорежущих рабочих органов, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным копирующим устройством с центральной опорой на раме универсального культиватора, которое совместно с опорой крепления сдвоенных катков с радиальным пазовым отверстием производит отклонение крайних опор сдвоенных катков при наезде на препятствие без выглубления универсального культиватора с обеспечением заданной глубины обработки почвы. Плоскорежущие рабочие органы защищены от перегрузок предохранительной системой состоящей из срезного механизма, установленного на кронштейне и плоскорежущем рабочем органе.
К недостаткам известного культиватора можно отнести низкие технологические возможности, связанные с разовым использованием предохранительной системы - защитного от перегрузок средства - срезных болтов, после среза которых культиватору для качественной дальнейшей обработки почвы требуется ремонт - замена срезного болта.
Известен более совершенный дисковый почвообрабатывающий агрегат, см. патент на изобретение РФ №2338350 - прототип, включающий сницу, соединенную шарнирно с рамой, состоящей из средней и шарнирно присоединенных боковых секций, транспортные колеса с гидроцилиндрами подъема и опускания, двухрядные полосовые катки и механизмы складывания боковых секций рамы, причем на раме установлены два ряда сферических дисков, каждый из которых закреплен на индивидуальной стойке и подпружинен относительно рамы, при этом сница присоединена к раме посредством понизителя с возможностью разворота гидроцилиндром, закрепленным на раме и соединенным штоком с пазом на кронштейне сницы, на средней секции рамы установлены два опорных колеса с механизмами регулировки глубины, а на боковых секциях - по одному опорному колесу с механизмами регулировки глубины, а транспортные колеса расположены соосно на средней секции рамы между вторым рядом сферических дисков и полосовыми катками, причем стойка каждого сферического диска соединена посредством горизонтального шарнира с кронштейном, который снабжен квадратным хвостовиком, установленным в соответствующую смонтированную на раме скобу, а полосы двухрядных катков расположены по винтовой с противоположным направлением навивки в первом и втором рядах. Диски установлены с постоянным углом атаки и с наклоном к вертикальной плоскости, что способствует уменьшению высоты гребней на дне борозды и улучшению подрезания растительных остатков. При наезде диска на препятствие стойка поворачивается в шарнире и сжимает пружину, находящуюся между опорными площадками стойки и рамы агрегата, обеспечивая надежную защиту от поломок.
К недостаткам известного устройства можно отнести низкие технологические возможности, связанные с необходимостью периодической настройки всех пружин на одно заданное усилие при их осадке при обработке почвы. При ослаблении пружины одной или нескольких стоек обработка почвы становится некачественной, неравномерной по глубине, что влияет на последующий рост посевов.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является устранение недостатков прототипа, в частности расширение технологических возможностей устройства, связанных с качественной обработкой почвы на постоянную заданную глубину всем комплексом рабочих инструментов, в том числе при встрече рабочих инструментов стоек агрегата с препятствиями без дополнительных настроек агрегата.
Поставленный технический результат достигается использованием общих с прототипом известных признаков, заключающихся в том, что устройство от перегрузок стоек агрегата при обработке почвы, включает шарнирно закрепленные на раме агрегата стойки с механизмом изменения на них нагрузки при встрече инструментов стоек воздействующих на почву с препятствием и новых признаков, связанных с выполнением механизма изменения нагрузки при встрече инструмента каждой стойки с препятствием при обработке почвы, в виде ряда плунжерных гидроцилиндров, каждый из которых соединен гидравлической магистралью друг с другом и с, по меньшей мере, одним гидроаккумулятором магистрали и связан шарнирным, трехточечным, треугольным по форме соединением со стойкой и рамой агрегата.
Одна из точек трехточечного соединения треугольной формы плунжерного гидроцилиндра со стойкой выполнена на наружной стороне Г-образно выполненной стойки.
Новизной предлагаемого технического решения является выполнение механизма изменения нагрузки при встрече инструмента каждой стойки с препятствием при обработке почвы в виде ряда плунжерных гидроцилиндров, каждый из которых соединен гидравлической магистралью друг с другом и с, по меньшей мере, одним гидроаккумулятором магистрали и связан шарнирным трехточечным и треугольным по форме соединением со стойкой и рамой агрегата.
Так, выполнение механизма изменения нагрузки при встрече инструмента каждой стойки с препятствием при обработке почвы в виде ряда плунжерных гидроцилиндров, каждый из которых соединен гидравлической магистралью друг с другом и с, по меньшей мере, одним гидроаккумулятором магистрали позволяет с одинаковым усилием воздействовать на почву и удерживать в заданном положении все стойки с инструментами при обработке почвы, а при встрече инструмента стойки с препятствием позволяет сначала отвести стойку с инструментом, предотвращая ее поломку, а затем за счет давления в гидроаккумуляторе восстановить ее прежние положение и усилие воздействия инструмента стойки на почву.
Взаимосвязь плунжерных гидроцилиндров со стойкой и рамой агрегата в виде шарнирного трехточечного, треугольного по форме соединения обеспечивает надежную работу стойки при встрече ее инструмента с препятствием, позволяя упруго приблизить точки соединения гидроцилиндра на раме и на стойке друг с другом и также упруго восстановить прежнее положение и воздействие инструмента стойки на почву.
Признак выполнения одной из точек шарнирного трехточечного соединения треугольной формы плунжерного гидроцилиндра со стойкой на наружной стороне Г-образно выполненной стойки способствует надежной работе трехточечного соединения.
Патентно-информационный поиск, проведенный в процессе подготовки материалов, сочетания предложенных известных и новых признаков предполагаемой полезной модели в патентной и научно-технической литературе - не выявил, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.
Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.
Описание осуществления предлагаемого устройства и проведенные опытные работы позволяют отнести предложенный способ к промышленно выполнимым.
На фиг. 1 показан вид сбоку агрегата для обработки почвы с показом плунжерных гидроцилиндров связанных со стойками.
На фиг. 2 представлена гидравлическая схема устройства защиты стоек почвообрабатывающего агрегата от перегрузок при встрече инструмента стоек с препятствиями при обработке почвы.
На фиг. 3 представлена стойка агрегата в рабочем положении, шарнирно закрепленная на раме и соединенная с плунжерным гидроцилиндром.
На фиг. 4 схематично представлена стойка агрегата, отведенная назад при наезде на препятствие.
Предлагаемое устройство для обработки почвы состоит из рамы 1 смонтированной на опорных колесах 2, на которой смонтированы секции и стойки 3 с рабочими инструментами. Каждая Г-образно выполненная стойка 3 при помощи шарнира 4 соединена с рамой 1 и при помощи шарнира 5 с плунжерным гидроцилиндром 6, который также шарнирно соединен с рамой 1 в виде шарнирного трехточечного, треугольного по форме, соединения. Каждый гидроцилиндр 6 соединен друг с другом при помощи гидравлической магистрали 7 снабженной, по меньшей мере, одним гидроаккумулятором 8. На гидравлической магистрали 7 установлен кран 9 и манометр 10, показывающий давление в гидравлической магистрали.
Предлагаемое устройство работает следующим образом:
При работе транспортного средства в гидравлической магистрали 7 создается заданное давление масла, которое контролируется манометром 10. После создания заданного давления инструменты всех стоек 3 с одинаковым усилием воздействуют на почву, при этом кран 9 закрывают, обеспечивая постоянное давление в магистрали 7. При наезде инструмента стойки 3 на препятствие в почве, по мере движения транспортного средства вперед, сила давления на стойку 3 возрастает и она, вследствие шарнирного крепления на раме 1 отходит назад, сжимая гидроцилиндр 6, гидравлическая жидкость из которого под создавшимся давлением вытесняется по магистрали 7 в гидроаккумулятор 8. При отходе стойки 3 назад, последняя съезжает с препятствия в почве и давление на стойку 3 со стороны почвы снижается. При дальнейшем движении транспортного средства стойка под действием давления плунжерного гидроцилиндра 6 и давления в гидроаккумуляторе 8 возвращается в исходное положение с исходным усилием воздействия на почву. В результате такого перемещения стойки предотвращается ее поломка и расширяются технологические возможности предлагаемого устройства, не требующие остановки работы и осуществления ремонта или замены стоек 3. При этом точно такие же операции осуществляются при встрече одной или нескольких других стоек 3 агрегата. При этом воздействие инструмента стоек 3 на почву остается постоянным, как и давление в гидравлической магистрали 7 и в гидроаккумуляторе 8.
В настоящее время на предприятии изготовлено несколько опытных образцов предлагаемого устройства, которые проходят производственные испытания. По результатам испытаний 2020 года будет принято решение об использовании предлагаемого устройства в производстве. Предварительные результаты испытаний положительные.