НАВЕСКА ЖАТКИ
HEADER HITCH

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано в навесных жатках, агрегатируемых с самоходными зерноуборочными комбайнами, энергосредствами или реверсивными тракторами.
Основным условием работы жаток с наименьшими потерями зерна, особенно при уборке низкорослых и полеглых хлебов, является качественное копирование микронеровностей рельефа поля их рабочими органами (режущими аппаратами, очесывающими роторами и др.). Для решения этой задачи используются различные навески жаток с механизмами уравновешивания и копирования с опорными башмаками или колесами. Последние должны скользить или перекатываться по поверхности поля без зарываний в почву и галопирований при прохождении над неровностями поля. Чтобы данное условие было выполнено, давление жатки в статике на башмаки или колеса рекомендуется отрегулировать в пределах 300-400Н [1]
При работе жатки с копированием рельефа поля ее корпус постоянно меняет свое положение относительно наклонной камеры в зависимости от частоты и величины встречающихся неровностей поля. При этом давление на копирующие башмаки тем больше, чем больше величина неровностей рельефа поля и скорость движения комбайна. Например, при движении комбайна в рабочем режиме со скоростью 7,0 км/ч и величине местных неровностей рельефа поля в 60 мм, давление на башмаки жатки может достигать 1000-1200Н [1], то есть в 3-4 раза больше значения отрегулированного в статическом положении. Поэтому качественное копирование рельефа поля может быть обеспечено при использовании совершенных механизмов навески жаток.
Известны различные механизмы навески жаток на молотилки комбайнов, из которых наиболее типичным и распространенным является механизм, используемый на отечественных комбайнах «Нива», «Дон» и «Енисей» [1, 2] (аналог). В принципиальной схеме данный механизм уравновешивания и копирования состоит из двух блоков спиральных пружин, рычагов и подвесок, установленных по двум сторонам наклонной камеры. Каждый блок спиральных пружин одним концом закреплен на трубе расположенной в верхней части наклонной камеры, а другим соединен шарнирно с рычагом и подвеской механизма уравновешивания и копирования, расположенными внизу этой камеры. Рычаги закреплены шарнирно одним концом на наклонной камере, а другим сочленены через шарнирную скобу с подвеской. В свою очередь, подвеска шарнирно соединена с основной (нижней) трубой корпуса жатки, что позволяет путем натяжения блоков пружин уравновесить обе стороны жатки, относительно точки ее присоединения к наклонной камере - шарового шарнира, и отрегулировать необходимое давление на опорные башмаки или колеса.
Основным недостатком механизмов навески с блоками спиральных пружин является большое количество используемых деталей. Отсюда сложность конструкции, низкая техническая надежность и большая трудоемкость обслуживания и регулирования.
Кроме этого, спиральные пружины растяжения не стабильны по характеристикам упругости. В процессе эксплуатации они подвержены остаточной деформации и усилия их растяжения, необходимые для уравновешивания и качественного копирования рельефа почвы, становятся со временем недостаточными. Их приходится часто регулировать, а иногда заменять. Поэтому использование механизма навески со спиральными пружинами не всегда обеспечивает качественное копирование рельефа поля.
Кроме этого, спиральные пружины сложны в изготовлении и дорогостоящие.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного устройства является машина для уборки урожая зерновых культур по патенту US 4199925 содержащая: хедер, плавающий режущий аппарат и средства поддержки режущего аппарата на хедере, включающие горизонтальные опорные рычаги для режущего аппарата, шарниры на задних концах опорных рычагов для шарнирного соединения с хедером, опорную пружину в виде листовой рессоры для каждого опорного рычага, идущую от заднего конца опорного рычага вперед и создающую подъемное усилие для режущего аппарата через опорные рычаги, средства на хедере, удерживающие передний конец рессоры от перемещения вниз, средство регулировки на опорном рычаге рядом с задним концом, посредством которого крепится задний конец рессоры, и шарнирное средство на опорном рычаге, лежащее на рессоре между ее концами, из-за чего уравновешивается режущий аппарат. Хедер жатки по данному изобретению устанавливается на необходимую высоту с помощью механизма автоматической регулировки, который определяет положение бруса режущего аппарата при помощи щупов, размещенных снизу на этом брусе. Во время уборки урожая комбайном хедер обычно остается в одном и том же положении относительно земли, а режущий аппарат в некоторых пределах будет подниматься и опускаться относительно хедера в зависимости от контура земли [3].
Недостатком данного устройства является большое количество используемых деталей, вызванное необходимостью регулировать отдельно высоту хедера относительно поверхности почвы механизмом автоматической регулировки и отдельно - усилие давления башмаков режущего аппарата на почву для копирования рельефа поля без галопирований. Отсюда сложность и большая металлоемкость конструкции, низкая техническая надежность и высокая трудоемкость обслуживания и регулирования.
С целью уменьшения количества элементов, снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления разработана новая рессорная навеска жатки. Заявляемое устройство отличается от известного тем, что жатка соединяется с кронштейном навески на наклонной камере непосредственно с помощью рессоры, которая выполняет одновременно функции ограничителя продольного наклона и поддерживающего элемента. Рессора закреплена концами в кронштейнах на жатке и на наклонной камере с возможностью фиксированного изменения ее положения в продольно-вертикальной плоскости с помощью винта. Все это обеспечивает снижение металлоемкости и возможность регулирования давления на опорные башмаки или колеса.
На чертеже представлен один из вариантов рессорной навески жатки. Нижнее соединение наклонной камеры с шаровым шарниром на жатке не меняется и на фигуре не показано.
Рессорная навеска жатки включает наклонную камеру 1, верхний брус жатки 2, кронштейн 3 на жатке с осями 4, рессору 5 с хомутом 6, кронштейн 7 на наклонной камере с регулировочным винтом 8, трубу 9 на наклонной камере 1, на которой шарнирно закреплен кронштейн 10. Один конец рессоры 5 закреплен на кронштейне 10 на трубе 9 наклонной камеры 1, а второй, имеющий двухсторонние выступы, устанавливается между осями 4 в кронштейне 3 на брусе жатки 2 с возможностью скольжения в продольном направлении. Для установки рессоры 5 в кронштейн 3 верхняя ось 4 выполнена съемной. Скольжение рессоры 5 вперед между осями 4 ограничивается при упоре ее выступов в переднюю стенку кронштейна 3 на брусе жатки 2, а назад - при упоре этими же выступами в оси 4. Ограниченное скольжение рессоры 5 между осями 4 в кронштейне 3 обеспечивает необходимый диапазон продольного копирования рельефа поля жаткой.
Вертикальное уравновешивающее усилие, передаваемое на корпус жатки 2 через кронштейн 3, регулируется изменением положения рессоры 5 в продольно - вертикальной плоскости с помощью хомута 6, который перемещается вверх или вниз регулировочным винтом 8, установленным в кронштейне 7 на корпусе наклонной камеры 1. Для качественного копирования рельефа поля регулировка должна быть выполнена так, чтобы давление на башмаки или колеса жатки в статике было в пределах 300-400 Н.
Работа навески жатки осуществляется следующим образом. При проходе опорных башмаков или перекатывании колес над выступающими неровностями поля, верхний брус 2 корпуса жатки отходит назад, рессора 5 скользит по осям 4 вперед и упирается выступами в переднюю стенку кронштейна 3 и ограничивает наклон корпуса жатки назад. При проходе опорных башмаков или перекатывании колес по пониженным неровностям поля, верхний брус 2 корпуса жатки отходит вперед, рессора 5 скользит по осям 4 назад и упирается выступами в эти оси и ограничивает наклон корпуса жатки вперед. Таким образом, обеспечивается необходимое ограниченное продольное копирование жаткой рельефа поля.
Поперечное копирование рельефа поля обеспечивается различными амплитудами изгибов рессор 5, расположенных по обеим сторонам наклонной камеры, в зависимости от значений вертикальных нагрузок на опорные башмаки или колеса. Например, когда один из опорных башмаков или колес преодолевает неровность поверхности поля, то соответствующий конец жатки приподнимается или опускается под воздействием вертикальной нагрузки, превышающей отрегулированное значение на рессоре.
Конструктивно навеска жатки может быть исполнена по различным вариантам:
- любой из двух концов рессоры может быть закреплен с возможностью перемещения в продольном направлении или на жатке, или на наклонной камере;
- любой из двух концов рессоры может быть закреплен шарнирно или на жатке или на наклонной камере;
- любой из двух концов рессоры может быть закреплен неподвижно или на жатке, или на наклонной камере.
Литература
1. Х.И. Изаксон. Зерноуборочные комбайны «Нива» и «Колос». - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1980. - 416 с.
2. Д.И. Шаткус. Зерноуборочные комбайны «Енисей». М.: Агропромиздат, 1986. - 335 с.
3. Машина для уборки урожая. Патент США 4199925. Изобретатели: Graeme R. Quick, Lilydale, Australia; Walter E. Harris, Brantford, Canada; Ernest J. Ridlle, Burfort, Canada; Terrence S. Robinson, Harleu, Canada. Приоритет иностранной заявки: 7 февраля 1979.