ПОДВЕСКА ШТАНГИ ОПРЫСКИВАТЕЛЯ
SPRAYER ROD SUSPENSION

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для навешивания на мобильные сельскохозяйственные агрегаты распределительной штанги, несущей средства для химизации и внесения удобрения.
Распределительные штанги могут непосредственно устанавливаться на трактор или на другие мобильные средства и прицепы. Развитие рыскивающей техники привело к применению широкозахватных штанг длиной 36 м и более. Преимущество широкозахватных распределительных штанг состоит в том, что они позволяют уменьшить количество прохода агрегата по полю, повысить его производительность. При использовании широкозахватных распределительных штанг необходимо применять сложные подвески, приводящие к снижению равномерности обработки рабочими растворами пестицидов, удорожанию и затруднению эксплуатации агрегатов (Родимцев С.А., Дринча В.М. Механизация химической защиты растений. Полевые опрыскиватели. Орел, Орел ГАУ, 2005, с. 215).
Известна подвеска распределительной штанги, включающая неподвижную рамку, жестко соединенную с тележкой, подвижную рамку, штангу, подвешенную при помощи симметричных рычагов к подвижной рамке (SU №4650117 А, 17.03.1987).
Основным недостатком известной подвески распределительной штанги является передача возмущающих толчков и колебаний от машинного агрегата непосредственно на штангу, что, в свою очередь, существенно затрудняет стабилизацию штанги и приводит к снижению технологической эффективности, так как расстояние между штангой и поверхностью поля (растениями) изменяется в большом диапазоне вдоль штанги. Кроме того, недостатком известной подвески является отсутствие возможности коррекции положения равновесия штанги в зависимости от рельефа местности, что приводит к снижению показателей качества работы опрыскивателя.
Наиболее близкой к заявляемой подвеске штанги опрыскивателя относится подвеска, содержащая паралелограммный шарнирно-рычажный механизм, включающий две пары наклонных рычагов, неподвижные шарниры которых соединены с рамой опрыскивателя, а на их подвижных шарнирах установленную прямоугольную рамку, основной гидравлический цилиндр подъема и опускания штанги, шток которого соединен с верхней парой рычагов, а нижнее его основание соединено с рамой опрыскивателя, два маятниковых рычага, пружины и аммортизаторы, установленные симметрично относительно вертикальной осевой плоскости (RU 2594973, А01М 7/00, 20.08.2016).
Недостатком известной подвески является наличие постоянной нелинейной упругой характеристики подвески, не обеспечивающей параллельность штанги к обрабатываемому полю (поверхности растений) при работе на холмистой местности с уклонами до 10 град. Кроме того, недостатком данной конструкции является нарушение технологического процесса опрыскивания из-за больших амплитуд колебаний штанги к горизонту и длительного периода ее стабилизации при увеличении углов наклона поверхности.
Задачей изобретения является повышение устойчивости штанги и ее параллельности к обрабатываемому объекту, а также минимизация времени, необходимого для стабилизации штанги при переходе с одного положения в другое в процессе опрыскивания на холмистой местности с углами до 10 град., а также повышение качества опрыскивания и долговечности подвески и штанги опрыскивателя.
Указанная задача решается тем, что подвеска снабжена горизонтальной балкой, расположенной симметрично относительно вертикальной осевой плоскости ниже верхнего несущего основания прямоугольной рамки и выше ее геометрического центра, при этом концы ее соединены с нижними концами маятниковых рычагов, аммортизаторов и пружин, а по обе стороны от центра балки она жестко соединена с серьгой, расстояние между щеками которой превышает ширину несущих конструктивных элементов центральной секции штанги опрыскивателя, а в нижней части серьги установлен цилиндрический палец шарнирного соединения с ней подвески центральной секции штанги.
Прямоугольная рамка в нижней части по обе ее стороны снабжена опорными двумя пластинами конструктивных элементов нижней части центральной секции штанги, причем расстояние между опорными пластинами и соприкасающимся конструктивным элементом центральной секции выполнено регулируемым.
Верхнее несущее основание прямоугольной рамки имеет большую длину, чем нижнее, а верхние концы маятниковых рычагов, пружин и амортизаторов соединены с концами верхнего несущего основания рамки.
Подвеска снабжена гидравлическим цилиндром коррекции положения штанги в вертикальной плоскости, причем шток цилиндра соединен с центром балки, а основание цилиндра расположено ниже балки и ушко цилиндра соединено с верхней стороной центральной секции штанги, при этом угол направления действия цилиндра составляет 20…30° к горизонтали.
Щеки серьги выполнены упругими.
Основной гидравлический цилиндр подъема и опускания штанги соединен с гидропневмоаккумулятором.
Снабжение подвески горизонтальной балкой, расположенной симметрично относительно вертикальной осевой плоскости ниже верхнего несущего основания прямоугольной рамки и выше ее геометрического центра позволяет закрепить на ней шарнирно центральную секцию опрыскивателя таким способом, что штанга опрыскивателя сможет занимать параллельные положения к обрабатываемому объекту при поперечных углах наклона местности до 10 град. При этом сама рамка, нижняя ее часть служит опорной поверхностью штанги (центральной секции).
Выполнение расстояния между щеками серьги большим, чем ширина несущих конструктивных элементов центральной секции позволяет шарнирно с возможностью совершения колебаний закрепить штангу в подвеске, при этом обеспечить ей максимально свободное перемещение при контакте в нижней части прямоугольной рамки с двумя пластинами. Вследствие чего штанга имеет максимально свободное колебание в больших диапазонах без дополнительных ограничительных элементов, что повышает эффективность и надежность подвески.
Снабжение прямоугольной рамки с двумя пластинами в нижней ее части позволяет рамке центральной секции опираться на пластины, в результате чего исключается вероятность заклинивания штанги в устройстве подвески.
Выполнение расстояния между опорными пластинами и соприкасающимся конструктивным элементом центральной секции регулируемым обеспечивает оптимальное значение зазоров путем их регулировки по мере изнашивания элементов подвески.
Выполнение верхнего несущего основания прямоугольной рамки с длиной, большей, чем ее нижнее основание, повышает эффективность функционирования пружин, а следовательно повышаются демпфирующие свойства подвески.
Снабжение гидравлическим цилиндром коррекции положения штанги в вертикальной плоскости обеспечивает коррекцию оптимального положения штанги при работе опрыскивателя на склонах.
Соединение штока цилиндра коррекции с центром балки, а его основания с верхней стороной центральной секции штанги с углом направления действия цилиндра 20…30° к горизонтали является оптимальном для маятникового механизма, так как при таком положении в шарнирах элементов балки и серьги возникают минимальные напряжения при оптимальной кинематике корректировки положения штанги.
Выполнение щек серьги упругими в плоскости траектории движения опрыскивателя уменьшает воздействие ударных толчков на навеску опрыскивателя при движении опрыскивающего агрегата по неровной поверхности.
Соединение основного гидравлического цилиндра подъема и опускания штанги с гидропневмоаккумулятором уменьшает динамическое воздействие от неровностей поверхности поля на механизм навески и штангу.
На фиг. 1 представлена схема паралелограммного шарнирно-рычажного механизма, вид сбоку; на фиг. 2 схематично изображена конструкция подвески штанги с центральной секцией штанги, вид сзади; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.
Конструкция подвески штанги содержит: прямоугольную рамку 1, параллелограммный шарнирно-рычажный механизм, включающий две пары наклонных рычагов 2, соединенных посредством неподвижных шарниров 3 с рамой опрыскивателя 4 и с помощью подвижных шарниров 5 с прямоугольной рамкой 1 и ее верхним несущим основанием 6. Верхняя пара наклонных рычагов 2 соединена с основным гидравлическим цилиндром 7 подъема и опускания штанги, рабочая полость которого соединена с гидроаккумулятором 8.
К несущему верхнему основанию 6 рамки 1 симметрично относительно вертикальной осевой плоскости шарнирно прикреплены два маятниковых рычага 9, две пружины 10 и два амортизаторы 11.
Ниже верхнего несущего основания 6 симметрично относительно вертикальной осевой плоскости установлена горизонтальная балка 12 выше геометрического центра прямоугольной рамки 1. Концы балки 12 шарнирно соединены с двумя маятниковыми рычагами 9, двумя пружины 10 и двумя амортизаторам 11. По обе стороны балка 12 жестко соединена с серьгой 13, щеки которой выполнены упругими.
В нижней части серьги 13 установлен цилиндрический палец 14 шарнирного соединения с ней центральной секции штанги 15, которая сопрягается с прямоугольной рамкой 1 в нижней ее части посредством пластин 16, соединенных болтовым соединением 17. Расстояние между щеками серьги 13 превышает ширину несущих конструктивных элементов центральной секции штанги 15.
С центром балки 12 соединен шток гидравлического цилиндра 18 коррекции положения штанги 15, а основание цилиндра 18 расположено ниже балки 12 и ушко цилиндра (его основание) соединено с верхней стороной центральной секции штанги 15. Угол направления действия цилиндра 18 составляет 20…30° к горизонтали.
Подвеска работает следующим образом. В начале работы тракторист посредством основного гидравлического цилиндра 7 и наклонных рычагов 2 устанавливает посредством прямоугольной рамки 1, маятниковых рычагов 9, балки 12, серьги 13 штангу 15 на заданную технологическую высоту над поверхностью поля.
При движении опрыскивателя по полю с уклоном для коррекции параллельности штанги 15 на балку 12 воздействуют при помощи гидроцилиндра 12.
Предложенная подвеска штанги опрыскивателя повышает устойчивость штанги в процессе работы опрыскивателя на неровных и наклонных поверхностях до 10 град., в результате чего повышается качество опрыскивания и долговечность подвески и штанги опрыскивателя.