УЗЕЛ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИЖИМНОГО УСИЛИЯ ДИСКОВОГО СОШНИКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ОРУДИЯ
ADJUSTING UNIT OF CLAMPING FORCE OF DISC COULTER OF AGRICULTURAL IMPLEMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к сошниковым узлам сельскохозяйственного орудия, а более конкретно к узлу регулирования прижимного усилия, расположенному на узле дискового сошника, для установки величины прижимного усилия. Кроме того, изобретение относится к узлу регулирования прижимного усилия, который может быть использован для подъема и опускания множества узлов дисковых сошников, установленных на общем брусе для навешивания рабочих органов.
Уровень техники
Один вид посевного орудия обычно снабжают одним или более рядами дисков или сошников, поддерживаемых одним или более брусьями для навешивания рабочих органов, и обычно упоминают как сеялка, которую буксирует трактор или другой тягач. Обычно трактор также буксирует пневматический прицеп, который содержит семена и/или удобрения и пневматически снабжает отдельные дисковые сошники семенами и/или удобрениями. Дисковые сошники прикрепляют к раме дисковой сеялки посредством отдельных рычагов или рычажных механизмов, которые позволяют дисковым сошникам работать независимо друг от друга. Такая «независимость» позволяет дискам независимо реагировать на изменения рельефа и препятствия в поле.
Каждый диск имеет по существу плоскую конструкцию, которая повернута на несколько градусов, например на 7 градусов, вокруг вертикальной оси таким образом, что по мере продвижения диска через почву передняя поверхность диска смещает почву и создает в почве борозду. Направленное вниз усилие на диск обеспечивается пружиной или гидравлическим цилиндром для удерживания диска на требуемой глубине нарезания борозды, например требуемой глубине высева. Глубину, на которую диск нарезает борозду в почве, обычно регулируют с помощью копирующего колеса, которое перемещается в относительной близости к диску. В дополнение к функции регулирования глубины, для некоторых дисковых сеялок, расположение копирующего колеса близко к диску также способствует поддержанию поверхности диска чистой от накопления почвы, грязи и другого мусора. Также копирующее колесо перемещается по почве, сдвигаемой диском по мере нарезания борозды, для предотвращения отбрасывания сдвигаемой почвы.
Диск нарезает в почве борозду или канавку, в которую помещаются семена и/или удобрения. Семена и/или удобрения падают через трубку в канавку. Диск поддерживает канавку открытой с одной стороны, а дисковый скребок поддерживает ее открытой с другой стороны. Затем, когда диск и скребок проходят, стенки канавки обрушиваются на семена и/или удобрения. После этого заднее колесо утрамбовывает почву поверх семян и/или удобрений. Большинство дисковых сеялок содержат пружину, которую используют для регулирования величины утрамбовывающего усилия, прикладываемого задним (прикатывающим) колесом.
Обычная дисковая сеялка должна содержать подъемный узел для поднятия и опускания узла дискового сошника. Такие подъемные узлы также могут использоваться для установки направленного вниз усилия на узлах дисковых сошников. Для узлов дисковых сошников, которые не соединены с брусом для навешивания рабочих органов посредством параллелограммного рычажного механизма, по мере регулирования прижимного усилия возможен наклон узла дискового сошника вверх или вниз.
Раскрытие изобретения
Согласно настоящему изобретению предложен сошниковый узел сельскохозяйственного орудия, который заявлен в пункте 1 приложенной формулы изобретения.
Задача изобретения состоит в том, чтобы создать узел, который может быть использован для поднятия и опускания узлов дисковых сошников, установленных на общем брусе для навешивания рабочих органов сельскохозяйственного орудия.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы создать узел регулирования прижимного усилия узла дискового сошника, который соединен с брусом для навешивания рабочих органов посредством параллелограммного рычажного механизма.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные иллюстративные варианты осуществления изобретения показаны на сопровождающих чертежах, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые элементы.
На чертежах:
Фиг.1 представляет собой вид сельскохозяйственной системы, состоящей, в общем, из трактора, пневматического прицепа и дисковой сеялки, имеющей множество дисковых сошников;
Фиг.2 представляет собой вертикальный вид сбоку узла дискового сошника дисковой сеялки по фиг.1 в положении взаимодействия с землей;
Фиг.3 представляет собой вид сбоку узла дискового сошника по фиг.2 в поднятом положении для транспортировки;
Фиг.4 представляет собой вид в перспективе качающегося вала дисковой сеялки;
Фиг.5 представляет собой вид в перспективе качающегося вала по фиг.4 с исполнительным механизмом, соединенным с качающимся валом; и
Фиг.6 представляет собой вид в перспективе части дисковой сеялки по фиг.1 с тремя узлами дисковых сошников, показанных в опущенном положении взаимодействия с землей.
Описание вариантов осуществления изобретения
Далее со ссылкой на чертежи, а более конкретно на фиг.1, показана сельскохозяйственная посевная система 10, которая, как известно в данной области техники, в основном состоит из трактора 12, пневматического прицепа 14 и сеялки 16. Пневматический прицеп 14 и сеялка 16 прицеплены к трактору 12 обычным способом. Сеялка 16 включает в себя брус 18 для навешивания рабочих органов, с которым соединено множество узлов 20 дисковых сошников. Каждый из узлов 20 дисковых сошников содержит диск 22, выполненный с возможностью нарезания борозды в почве. Как известно в данной области техники, пневматический прицеп 14 пневматически подает семена и/или удобрения в группу подающих трубок (не показаны) сеялки 14, после чего семена и/или удобрения помещаются в канавки или борозды для семян, нарезанные дисками 22.
На фиг.2 показан вид узла 20 дискового сошника. Каждый узел 20 дискового сошника включает в себя узел 24 рычажного механизма, который в проиллюстрированном узле содержит звенья 26, 28, которые известным способом на одном конце соединены с брусом 18 для навешивания рабочих органов, а на противоположном - с рамой 30 сошника. Узел 20 сошника включает в себя пружину 32, которая оказывает на диск 22 направленное вниз усилие. В качестве альтернативы, для приложения подобного направленного вниз усилия может быть использован гидравлический цилиндр. Глубину проникновения диска регулируют посредством копирующего колеса 34 (фиг.6), которое расположено в относительной близости к диску 22. В дополнение к регулированию глубины проникновения диска 22, копирующее колесо 34 также способствует поддержанию смежной стороны диска 22 чистой от мусора. На противоположной стороне диска 22 предусмотрен скребок 36 для поддержания задней стороны диска 22 чистой от почвы, грязи и мусора. В одном предпочтительном варианте осуществления диск 22 смещен от вертикальной линии под углом, составляющим приблизительно 7 градусов; хотя предусматриваются другие ориентации. Передняя сторона диска 22 смещает почву и создает борозду в почве по мере того, как трактор 12 тянет диск 22 через почву. В дополнение к обеспечению соскабливающей функции, скребок 36 также способствует поддержанию борозды открытой по мере того, как семена и/или удобрения помещают в борозду. Узел 20 дискового сошника включает в себя трубку 37 для семян/удобрений, которая соединена по потоку с источником семян/удобрений и выпускает семена/удобрения по одному в борозду, по мере необходимости.
Узел 20 дискового сошника может также содержать позади трубки 37 для удобрений трубку или средство подачи 38 для семян, которое соединено по потоку с пневматическим прицепом 14. Как известно в данной области техники, семена и/или удобрения подаются в трубку 38 для семян, которая выпускает по одному семена и/или удобрения в борозду. После того как семена и/или удобрения были размещены, заднее колесо 40, соединенное с рамой 30 рычагом 42, утрамбовывает борозду. Величину утрамбовывающего усилия, прикладываемого задним колесом 40, регулируют пружиной 44; хотя предусматривается, что могут быть использованы другие типы смещающих устройств.
Как отмечено выше, копирующее колесо 34 регулирует глубину проникновения диска 22. Копирующее колесо 34 может подниматься или опускаться за счет поворота рычага 46 регулирования глубины. Рычаг 46, который включает в себя рукоятку 48, может быть повернут пользователем за счет вытягивания рычага 46 на себя наружу, а затем поворота рычага 46 в требуемое положение. Рычаг 46 соединен с возможностью поворота со шпинделем (не показан) посредством пальца 47, который обеспечивает возможность шарнирного поворота рычага 46 от рамы 30 для высвобождения поворачиваемого рычага 46. Кроме того, для смещения рычага 46 в направлении рамы предпочтительно используют плоскую пружину 49. Смещение плоской пружины 49 удерживает рычаг 46 в зацеплении с рамой 30. Рама 30 включает в себя дугу из выемок 50, которые образуют ряд дискретных точек зацепления, в которых может быть расположен рычаг 46. В одном предпочтительном варианте осуществления выемки 50 обеспечивают возможность установки глубины проникновения копирующего колеса 34 между 3,2 мм и 87 мм.
В настоящем изобретении дополнительно обеспечивается узел 52 регулирования прижимного усилия, который в основном состоит из качающегося вала 54 и исполнительного механизма 56. С дополнительной ссылкой на фиг.4, качающийся вал 54 имеет удлиненный корпус 58 и множество рычагов, образованных по длине корпуса 58.
Более конкретно, рычаги включают установочный рычаг 60 цилиндра, качающиеся рычаги 62 пружинной подвески, поворотные рычаги 64 качающегося вала и установочные рычаги 65 бруса для навешивания рабочих органов. Снова со ссылкой на фиг.2, нижнее звено 26 имеет сошниковый конец 66, который соединен с нижним концом 68 рамы 30. Противоположным концом 66 является конец 70, обращенный к качающемуся валу, который соединен с поворотным рычагом 64 качающегося вала 54. Как показано также на фиг.2, пружина 32 обмотана вокруг вала 72, имеющего первый конец 74, соединенный с сошниковым концом 66 нижнего звена 26, и второй конец 76, который проходит через подвеску 78. Подвеска 78 соединена с качающимся рычагом 62 подвески качающегося вала 54. Подвеска 78 закреплена на валу 72 посредством болта 80, который закручивают по резьбе на конце вала 72, проходящего через подвеску 78. Как будет описано ниже, пружина 32 может сжиматься вдоль вала 72 в направлении конца 74 по мере перемещения подвески 78 в направлении конца вала 72.
Верхнее звено 28 также имеет сошниковый конец 82, который шарнирно соединен с рамой 30 посредством шкворня 84, и конец 86, обращенный к брусу для навешивания рабочих органов, который соединен с возможностью поворота с кронштейном 88 посредством пальца 90. Кронштейн 88 соединен с верхней трубой (или брусом) 92, которая соединена с верхним рычагом 94, который продолжается от бруса 18 для навешивания рабочих органов. Нижний рычаг 95 также продолжается от бруса 18 для навешивания рабочих органов, при этом качающийся вал 54 прикреплен к нижнему рычагу 95 на установочных рычагах 65. Такое соединение бруса 18 для навешивания рабочих органов с качающимся валом 54 образует ось, вокруг которой качающийся вал 54 поворачивается в ответ на перемещение исполнительного механизма 56, как дополнительно описано ниже.
Следует понимать, что соединение нижнего звена 26 с качающимся валом 54 обеспечивает возможность поворота или вращения качающегося вала 42 относительно нижнего звена 26. Аналогичным образом, соединение верхнего звена 28 с верхней трубой 92 обеспечивает возможность поворота или вращения верхнего звена относительно верхней трубы 92. Нижнее и верхнее звенья также свободно вращаются или поворачиваются относительно рамы 30 дискового сошника. Такое множество поворотных соединений предназначено для поддержания по существу параллельного взаимного расположения верхнего и нижнего звеньев, даже когда качающийся вал 54 поворачивается исполнительным механизмом 56.
Со ссылкой дополнительно на фиг.5, исполнительный механизм 56 включает в себя цилиндр 96, имеющий выдвижной шток 98. Цилиндр 96 соединен с возможностью поворота с опорным рычагом 100 цилиндра посредством шкворня 102, а шток 98 соединен с возможностью поворота с установочным рычагом 60 цилиндра качающегося вала 54. Более конкретно, со ссылкой на фиг.4 и 5, кронштейн 104 прикреплен к дистальному концу штока 98 и включает в себя пару фланцев 106, 108, которые разнесены друг от друга промежутком, но соединены при этом соединительным элементом 110. Во фланцах выполнены отверстия (не показаны), которые выровнены с отверстием 112 установочного рычага 60 цилиндра (фиг.4). Затем через отверстия можно пропустить палец 114, а потом для закрепления пальца на своем месте может быть использован шплинт или аналогичное крепежное средство (не показано). Данное неплотное удерживание пальца 114 обеспечивает возможность вращения или поворота кронштейна 104 вокруг пальца 114.
Аналогичным образом, к цилиндру 96 прикреплен кронштейн 116, который включает в себя пару по существу вертикальных фланцев 118, 120, разнесенных и соединенных друг с другом соединительным элементом 122. Во фланцах 118, 120 выполнены отверстия (не показаны), которые выровнены с отверстием (не показано) опорного рычага 100 исполнительного механизма. Через отверстия пропущен палец 102, а шплинт или аналогичное крепежное средство (не показано) закрепляет палец 102 на своем месте. Данное неплотное удержание пальца 102 обеспечивает возможность вращения или поворота кронштейна 116 и, следовательно, цилиндра 96 вокруг пальца 102. Опорный рычаг 100 исполнительного механизма крепится к брусу 18 для навешивания рабочих органов и продолжается назад от бруса 18 для навешивания рабочих органов.
Далее будет сделана ссылка на фиг. 2 и 3. Как описано выше, настоящее изобретение предусматривает качающийся вал 54 и исполнительный механизм 56, выполненный с возможностью поворота качающегося вала 54, что является причиной синхронного опускания или подъема множества дисковых сошников. На фиг. 2 и 6 показано множество узлов дисковых сошников в опущенном положении взаимодействия с землей. На фиг.3 показан единственный узел дискового сошника в поднятом положении для транспортировки.
Когда шток 98 выдвигается, качающийся вал 54 поворачивается в сторону рамы 30 дискового сошника (по часовой стрелке на фиг.2). По мере того как качающийся вал 54 поворачивается в направлении по часовой стрелке, качающиеся рычаги 62 подвески и поворотные рычаги 64 следуют вращению качающегося вала 54 в направлении по часовой стрелке. В результате нижнее звено 26 поджимается вниз для опускания узла 10 дискового сошника. Следует отметить, что верхнее звено 28 поворачивается вокруг пальца 90, следуя движению нижнего звена 26 для опускания узла дискового сошника и поддержания параллельности звеньев 26, 28. Предпочтительно качающийся вал 54 поворачивается исполнительным механизмом 56 до тех пор, пока узел дискового сошника не войдет в контакт с поверхностью S посева. В этот момент дальнейшее выдвижение поршня 98 и, таким образом, дальнейшее вращение по часовой стрелке качающегося вала 54 заставляют пружинную подвеску 78 скользить вдоль вала 72 и дополнительно сжимать пружину 32. По мере поворота качающегося вала 54 вал 72 начнет выдвигаться за пределы пружины 32, как показано на фиг.2. Вследствие этого следует понимать, что чем тверже почва или чем глубже размещение семян, тем потребуется большее вращение качающегося вала 54.
И наоборот, когда поршень 98 втягивается, будет вызываться поворот качающегося вала в направлении вперед (направление против часовой стрелки на фиг.3 и 6). В связи с этим качающийся вал 54 будет поднимать нижнее звено 26 для того, чтобы поднимать узел 10 дискового сошника. Верхнее звено 28 поворачивается вокруг пальцев 84 и 90, следуя движению нижнего звена 26 и поддерживая упомянутую выше параллельность между ними. Как показано на фиг.3 и 6, когда поршень 98 втягивается для поднятия узла дискового сошника, сжатие пружины 32 ослабляется по сравнению со сжатием пружины 32 в опущенном положении во время использования (фиг.2). В предпочтительном варианте осуществления для поднятия узлов дисковых сошников в положение для транспортировки поршень 98 полностью втягивается в цилиндр 96. Однако следует понимать, что для уменьшения величины прижимного усилия, прикладываемого пружиной 32, может быть использовано втягивание, меньшее, чем полное.
В предпочтительном варианте осуществления, который показан на фиг.6, для всех узлов дисковых сошников одного ряда дисковой сеялки используют единственный качающийся вал 54, при этом для поворота качающегося вала 54 используют единственный исполнительный механизм 56. В еще одном варианте осуществления единственный исполнительный механизм 56 используют для подъема и опускания разделенного качающегося вала. В таком варианте осуществления качающийся вал состоит из двух половин трубок, причем каждая полуось установлена на соответствующем фланце кронштейна 104 установки штока. Данный альтернативный вариант осуществления обеспечивает возможность штоку 98 исполнительного механизма 56 эффективно «проходить через» разделенный качающийся вал, что обеспечивает большую гибкость при установке исполнительного механизма 56 и предусматривает более низкий крутящий момент. Кроме этого, предполагается, что дополнительный опорный элемент (не показан) с дополнительным шарниром (не показан) может быть использован вблизи исполнительного механизма, установленного на качающемся валу. Дополнительный опорный элемент и шарнир ограничивают отклонение качающегося вала по мере поворота качающегося вала. Есть основание полагать, что подобная компоновка особенно хорошо подходит для дисковых сеялок, в которых с каждой стороны исполнительного механизма 56 расположены четыре или более узла дисковых сошников.
Вследствие этого следует понимать, что настоящее изобретение обеспечивает усовершенствованный прижимной узел для множества узлов дисковых сошников, которые установлены на общем брусе для навешивания рабочих органов с использованием параллелограммного рычажного механизма. Изобретение обеспечивает такой узел без значительного увеличения размера дисковой сеялки и вследствие этого обеспечивает улучшенную функциональность без потери компактности узлов дисковых сошников.