РАМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ МАШИНЫ
AGRICULTURAL MACHINE FRAME

Изобретение относится к раме сельскохозяйственной машины согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения для применения в сельскохозяйственной машине. Такие рамы машины часто используются в почвообрабатывающих устройствах или сеялках, а также в качестве узла распределительной штанги, например, на полевом опрыскивателе. Рама машины состоит из средней части, служащей для прицепления или прикрепления к транспортному средству или ходовой части, и по меньшей мере двух боковых частей, проходящих в боковом направлении от центральной рамы, которые могут быть сложены из расширенного рабочего положения в компактное транспортное положение. В европейском патенте ЕР 0 878 118 В1 описана складываемая рама машины ротационной бороны для обработки почвы. На средней раме машины в качестве боковых частей закреплены с возможностью поворота две консоли, на каждой из которых подвешена половина ротационной бороны. Каждая из консолей может быть гидравлически сложена вокруг оси поворота посредством гидравлического цилиндра, расположенного с возможностью перемещения между средней рамой и боковой частью, из расширенного горизонтального положения, т.е. рабочего положения, в более узкое вертикальное положение, т.е. транспортное положение. Таким образом, оба гидравлических цилиндра конструктивно встроены в среднюю раму, так что другие узлы, такие как редуктор или резервуар, могут быть расположены над средней рамой с обеспечением компактности и малогабаритности. В заявке РСТ WO 2012/170548, например, на фиг. 6 также показана рама машины почвообрабатывающего устройства со средней рамой и боковыми частями, шарнирно закрепленными на ней. Посредством гидравлических цилиндров, которыми для экономии средств механически соединены лишь боковые части, обе боковые части также могут быть переведены из горизонтального рабочего положения в вертикальное транспортное положение. В отличие от предыдущего патентного документа, в котором, разумеется, поворотное движение демпфируется гидравлическим сопротивлением линии, в данной заявке РСТ в процессе складывания возможен свободный и неограниченный поворот боковых частей, в процессе которого одна боковая часть в слегка наклоненном положении падает вниз, а другая увлекается вверх с помощью присоединенного гидравлического цилиндра. Это может привести к повреждению машины и к несчастным случаям.
Изобретение направлено на создание складной, компактной и недорогой рамы машины, которая устраняет упомянутые выше недостатки. Данная проблема решена с помощью признаков отличительной части п. 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению, предложена рама сельскохозяйственной машины, состоящая из средней части, проходящей в боковом направлении вправо и в боковом направлении влево от вертикальной средней плоскости рамы машины, при этом на правом и левом конце средней части параллельно средней плоскости расположена соответствующая шарнирная ось, причем справа и слева от средней части, по меньшей мере, в каждом случае поперек к средней плоскости проходит дополнительная правая и левая боковая часть, при этом правая и левая боковая часть соединена со средней частью с возможностью поворота вокруг соответствующей шарнирной оси, причем в первом, широком, рабочем положении обе боковые части находятся параллельно друг другу и перпендикулярно средней плоскости, а во втором, более узком, транспортном положении перпендикулярно средней части и параллельно средней плоскости, при этом каждая из правой и левой боковых частей имеет рычаг с внешним концом, проходящий на расстоянии от соответствующей шарнирной оси, причем соответствующие рычаги правой и левой боковой части шарнирно соединены на своем внешнем конце с узлом гидравлического цилиндра, расположенным поперек к средней плоскости, отличающаяся тем, что узел гидравлического цилиндра состоит из правого и левого поршневого блока, шарнирно соединенного с соответствующим внешним концом рычага, и поршневые блоки направляются коаксиально с возможностью ограниченного смещения в гильзе цилиндра и вместе с гильзой цилиндра образуют узел гидравлического цилиндра, причем боковое перемещение гильзы цилиндра относительно средней плоскости предотвращается ограничительными средствами.
Согласно одному из вариантов осуществления, между средней частью и боковой частью на расстоянии от соответствующей шарнирной оси расположены дополнительные концевые упоры, ограничивающие конечные положения соответствующих определенных поворотных движений.
Благодаря фиксации бокового перемещения узла цилиндра относительно средней рамы поворотное перемещение боковых частей осуществляется с гидравлическим демпфированием с помощью узла цилиндра, соединяющего своими соответствующими поршневыми штоками правую и левую боковые стороны друг с другом и обеспечивающего поворот боковых сторон посредством перемещения поршней. При этом амортизация или поддержка результирующих боковых демпфирующих сил происходит в средней части посредством ограничительных средств, расположенных между средней частью и узлом цилиндра. Фиксация требуется лишь для одной из шести степеней свободы узла цилиндра или гильзы цилиндра.
Предпочтительно узлом цилиндра управляют с помощью по меньшей мере одного подвижного поперечного рычага, также известного как тяга Панара, который шарнирно установлен между средней рамой и узлом цилиндра. Линия действия проходит приблизительно параллельно продольной оси цилиндра, чтобы свести к минимуму боковые перемещения цилиндра относительно средней плоскости.
В другом варианте осуществления ограничительные средства выполнены в виде комбинации кулисы и выступа, например, штифта или болта, совершающего в удлиненном отверстии возвратно-поступательное движение предпочтительно в вертикальном направлении.
Если боковые стороны упорной кулисы, направляющие штифт или болт, выполнены не параллельно вертикальной средней плоскости средней рамы, а например, в Х-образной, ромбовидной, овальной или треугольной форме, в зависимости от конечного положения и конфигурации рычагов боковых сторон узел цилиндра может быть выполнен с большим или меньшим боковым зазором в направляющих, например, с нулевым зазором в транспортном положении и увеличенным зазором в рабочем положении, боковые части могли перемещаться относительно средней части для компенсации неровностей рельефа. В этом случае упорный выступ и/или упорная кулиса могут иметь упругие упорные поверхности для упругого поглощения или демпфирования ударов.
Таким образом, по меньшей мере один упорный выступ размещен на узле гидравлического цилиндра, а кулиса в виде углубления размещена на средней раме. Узел цилиндра также может быть выполнен с по меньшей мере одной вертикальной канавкой, с которой взаимодействуют один или более штифтов или выступов, закрепленных на стороне рамы и предотвращающих перемещение узла цилиндра, предпочтительно без зазора, в боковом направлении относительно средней плоскости.
Благодаря расположению узла гидравлического цилиндра под шарнирными осями средней рамы над средней рамой возникает свободное установочное пространство, например, для размещения редуктора или контейнеров с эксплуатационными материалами для сельскохозяйственных устройств или с подлежащими выгрузке элементами. В то же время подача гидравлического давления для запуска складывающего движения осуществляется на стороне головки поршня, таким образом, в отличие от тяговых цилиндров, в которых подача осуществляется на стороне поршневого кольца, требуется меньший диаметр поршня и цилиндра, являющийся компактным и экономичным.
При расположении промежуточной стенки между правым и левым поршневым блоком в гильзе цилиндра перемещение поршневых блоков во внутренней части цилиндра симметрично ограничивается до минимального сборочного размера.
Предпочтительно промежуточная или средняя стенка выступает из контура гильзы цилиндра, по меньшей мере частично возвышаясь над ней, с образованием выступа, который вместе с кулисой средней рамы направляет узел цилиндра в боковом направлении. При этом также возможен обратный случай, когда промежуточная или средняя стенка имеет канавку, а средняя рама имеет по меньшей мере один ведущий штифт.
Если в средней стенке выполнены дополнительные сквозные отверстия, предпочтительно высверленные отверстия, полости цилиндров могут быть легко  соединены друг с другом или с расположенными снаружи линиями для присоединения узла гидравлического цилиндра к устройству подачи давления.
Путем установки дополнительных, предпочтительно регулируемых поворотных упоров обеспечиваются определенные конечные положения поворотных движений боковых частей, при этом гидравлический узел цилиндра может превышать минимальные или максимальные установочные размеры, что способствует повторному использованию в модульной системе. Также существенно снижаются требования к допускам ограничительных средств для боковой фиксации узла гидравлического цилиндра.
Изобретение характеризуется, в частности, тем, что благодаря установке двухпоршневого цилиндра между поворотными рычагами правой и левой половины рамы, каждая из которых поворачивается вокруг средней части рамы сельскохозяйственной машины, усилия поршней в узле цилиндра по большей части поддерживаются друг другом. Благодаря ограничению бокового перемещения узла цилиндра и гильзы цилиндра относительно средней части рамы машины надежно предотвращается, с незначительными затратами на хранение, свободное, неопределенное биение правой или левой половин рамы во время процесса складывания. В отличие от жестко закрепленной гильзы цилиндра в средней части, которая может перемещать боковые части с помощью дополнительных соединительных язычков, заявленный узел гидравлического цилиндра остается практически свободным от любых радиальных сил, перегружающих уплотнения и направляющие поршня.
Дополнительные подробности и преимущества решения согласно изобретению следуют из приведенного ниже описания и прилагаемых чертежей, на которых показан вариант осуществления с деталями и отдельными частями, необходимыми для реализации его назначения, причем
фиг. 1 представляет собой вид под углом спереди и снизу разложенной рамы сельскохозяйственной машины в рабочем положении,
фиг. 2 представляет собой тот же вид рамы машины в транспортном положении,
фиг. 3 представляет собой вид сзади средней части рамы машины с примыкающей боковой частью,
фиг. 4 - принципиальная конструкция узла гидравлического цилиндра.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показана рама 1 сельскохозяйственной машины, которая может быть использована, например, на почвообрабатывающих устройствах, распределительных или посевных машинах. Средняя рама, выполненная приблизительно симметрично относительно средней плоскости 3 и также называемая средней частью 2, имеет передние точки 27, 27' крепления для размещения в подъемном устройстве транспортного средства и дополнительную верхнюю шарнирную точку 28 для размещения верхней тяги соответствующего транспортного средства. Кроме того, средняя часть 2 состоит из передней и задней пластин 29, 30 рамы, имеющих сквозные отверстия справа и слева для размещения соответствующих шарнирных осей 4, 5, в каждую из которых вставлен болт. На каждой из шарнирных осей 4, 5 справа и слева от средней плоскости 3 шарнирно установлена с возможностью поворота соответствующая боковая часть 6, 7. Концевой упор 23, 23' ограничивает нижнее положение боковых частей 6, 7 относительно средней части 2. На каждой боковой части 6, 7 под шарнирными осями 4, 5 приварен язычок в виде рычага 8, 9. Внешние концы 10, 11 рычага расположены на расстоянии а от соответствующей шарнирной оси 4, 5 и имеют высверленное отверстие для размещения крепежного болта. Между передней и задней пластиной 29, 30 рамы средней части 2 находится узел 12 гидравлического цилиндра, состоящий из гильзы 15 цилиндра и поршневого блока 13, 14, выступающего справа и слева. На внешнем конце каждого поршневого блока 13, 14 привинчена вильчатая головка, к которой посредством 10 упомянутого выше установочного болта шарнирно присоединен поршневой блок 13, 14 с соответствующим рычагом 10, 11. На каждом из внешних краев боковых частей 6, 7 расположены шарниры 26, 26' с шарнирно установленными в них крепежными пластинами 25, 25'. На этих крепежных пластинах 25, 25', которые не обязательно должны быть шарнирно установлены и которые проходят, например, на половину ширины машины сельскохозяйственного устройства, на различных расстояниях могут быть закреплены почвообрабатывающие рабочие органы или посевные аппараты. Также возможно размещение половины ротационной бороны, жатки или других дополнительных складываемых боковых частей. Посередине на гильзе 15 цилиндра приварены две резьбовые втулки в виде упорного выступа 16, средние оси которых проходят параллельно средней плоскости 3. Каждая из передней и задней пластин 29, 30 рамы имеет удлиненное отверстие в виде сквозного отверстия в направлении средней плоскости 3, которое формирует упорную кулису 17. Через данное удлиненное отверстие в резьбовую втулку ввинчен снаружи резьбовой болт 18 с не показанной распорной втулкой, образующий весь упорный выступ 16, направляющий вместе с удлиненным отверстием в качестве упорной кулисы 17 гильзу 15 цилиндра вертикально вдоль средней плоскости 3 и предотвращающий ее боковое перемещение относительно средней плоскости 3.
На фиг. 2 показана та же рама 1 машины, что и на фиг. 1, однако с гидравлически  выдвинутыми поршневыми блоками 13, 14, которые повернули соответствующие боковые части 6, 7 посредством рычагов 8, 9 вокруг соответствующей шарнирной оси 4, 5 в верхнее транспортное положение. Крепежные пластины 25, 25', поворачиваемые вокруг соответствующих шарниров 26, 26', также фиксируются и закрепляются в вертикальном положении с помощью не показанных дополнительных упорных средств. Другие номера позиций используются так же, как и в отношении фиг. 1.
На фиг. 3 показана принципиальная конструкция рамы 1 машины в горизонтальном виде сзади в разложенном состоянии. Задняя пластина 30 рамы средней части 2 показана с ее правой и левой шарнирными осями 4, 5, на которых подвешены правая и левая боковые части 6, 7. Расстояние а между соответствующей шарнирной осью 4, 5 и соответствующим концом 10, 11 рычага определяет эффективную длину рычага для узла 12 гидравлического цилиндра для выполнения поворотного движения соответствующих боковых сторон 6, 7. В показанном разложенном состоянии расстояние в свету между концами 10, 11 рычага меньше расстояния между шарнирными осями 4, 5, при этом согласно фиг. 2 оно больше в сложенном состоянии. При расположении узла 12 гидравлического цилиндра над шарнирными осями 4, 5 соотношения между расстояниями являются обратными. Сзади пластины 30 рамы видно ее сквозное отверстие удлиненного отверстия в виде упорной кулисы 17, в которой посредством упорных выступов 16 или болтов 18 может свободно перемещаться узел 12 гидравлического цилиндра или гильза 15 цилиндра вдоль средней плоскости 3, однако с боковым направлением относительно нее.
На фиг. 4 показана принципиальная конструкция узла 12 гидравлического цилиндра. Гильза 15 цилиндра разделена средней стенкой 19 на две половины. В каждой из обеих половин гильзы перемещается поршневой блок 13, 14 с соответствующей головкой 21, 22 поршня, присоединенным поршневым штоком с соответствующей расположенной снаружи вильчатой головкой 24, 24' в качестве шарнирного соединения с соответствующими боковыми частями. Поршневые блоки 13, 14 уплотнены с одной стороны гильзы цилиндра и защищены от выпадения. Средняя стенка 19 имеет сквозное отверстие 20, проходящее в правую и левую половины цилиндра и дополнительно ведущее наружу в соединительный элемент для подачи гидравлического давления. Если в сквозное отверстие 20 подается гидравлическое давление, оба поршневых блока 13, 14 перемещаются наружу. Если давление в сквозном отверстии уменьшается, оба поршневых блока прижимаются внутрь под действием силы тяжести боковых сторон или за счет подачи давления на стороны поршневых колец через расположенные снаружи соединительные элементы линии. С одним соединением для подачи давления к цилиндру поворотное движение может быть осуществлено за одно действие. Вместо одного сквозного отверстия 20 в соответствующие половины цилиндра могут независимо проходить два отдельных сквозных отверстия. Таким образом, оба поршневых блока 13, 14 могут быть приведены в действие отдельно и независимо друг от друга. Посередине на гильзе 15 цилиндра могут быть приварены упорные выступы 16 в виде резьбовых втулок.
Вместо гидравлических цилиндров также могут быть использованы, пассивно или активно, другие приводные элементы.
При преобразовании описанной рамной системы вокруг одной из ее основных осей система может быть использована также в горизонтальном положении.
Не указанные ссылочные обозначения применимы по аналогии к другим чертежам и их описанию.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 рама машины
2 средняя часть
3 средняя плоскость
4 шарнирная ось
5 шарнирная ось
6 боковая часть
7 боковая часть
8 рычаг
9 рычаг
10 конец рычага
11 конец рычага
12 узел гидравлического цилиндра
13 поршневой блок
14 поршневой блок
15 гильза цилиндра
16 упорный выступ
17 упорная кулиса
18 болт
19 средняя стенка
20 сквозное отверстие
21 головка поршня
22 головка поршня
23 концевой упор
24 вильчатая головка
25 крепежная пластина
26 шарнир
27 точка крепления
28 точка крепления
29 пластина рамы
30 пластина рамы.