СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ МАШИНА
AGRICULTURAL MACHINE

Данное изобретение касается сельскохозяйственной машины, которую можно соединить с трактором и т.п. и тянуть за ним для обработки почвы.
Несамоходные сельскохозяйственные машины обычно соединяются центральным соединительным приспособлением с трактором, который тянет машину за собой при перевозке или обработке почвы. При этом во время обработки почвы соединительное приспособление образует переднюю точку т.н. опорного треугольника, формируемого этой зоной и роликами машины.
Чем больше рабочая ширина машины, то есть ее размер, перпендикулярный направлению движения, при постоянной или в основном постоянной длине, тем более тупым становится угол при вершине треугольника. В результате большая часть рабочих органов на сельскохозяйственной машине находится за пределами опорного треугольника, образованного соединительным приспособлением и роликами машины, что приводит к раскачиванию и опрокидыванию машины.
Чтобы предотвратить это, на сельскохозяйственной машине устанавливаются опережающие опорные колеса. В любом случае, интегрировать эти опорные колеса в систему в целом технически непросто.
В определенном смысле простейшее решение заключается в том, чтобы опережающие опорные колеса можно было перемещать механически или гидравлически и чтобы во время обработки почвы они находились в постоянном положении относительно рамы сельскохозяйственной машины. Однако при этом сельскохозяйственную машину ведут опорные колеса, соединительное приспособление на тракторе и последующий ролик. Другими словами, с механической точки зрения к системе предъявляются очень высокие требования, а фактическая доля нагрузки на компоненты варьируется в зависимости от регулировки машины и топографии поверхности. Если сельскохозяйственная машина движется по неровной поверхности, это приводит к очень сильным колебаниям нагрузки на соответствующие компоненты сильно колеблется, поэтому все компоненты машины, принимающие на себя массу машины, следует рассчитывать с учетом экстремальной нагрузки. Это приводит к относительно высоким затратам на конструирование и, следовательно, финансовым издержкам. Кроме того, увеличивается масса сельскохозяйственной машины.
Кроме того, известно использование в сельскохозяйственных машинах неподвижных опорных колес и свободно движущегося по вертикали дышла, предназначенного для передачи исключительно тягового усилия. Благодаря этому удается избежать чрезмерных требований к механической составляющей системы. В любом случае, недостаток заключается в том, что на трактор не передается опорная нагрузка.
Еще одним вариантом являются активно регулируемые системы. Тем не менее, эти системы дороги в производстве и эксплуатации. Кроме того, им требуется дополнительный источник энергии, который устанавливается, например, на тракторе и соединяется с сельскохозяйственной машиной.
Цель изобретения состоит в том, чтобы создать сельскохозяйственную машину с опорными колесами для обеспечения плавного хода, причем ее конструкция должна быть недорогой.
Пункт 1 формулы изобретения представляет соответствующую сельскохозяйственную машину. Прочие предпочтительные варианты описаны в зависимых пунктах формулы.
Сельскохозяйственная машина имеет раму со средней частью, причем сельскохозяйственная машина соединяется с трактором в соединительной зоне рамы. Кроме того, имеется первое опорное колесо, соединенное с рамой первым опорным механизмом, и второе опорное колесо, соединенное с рамой вторым опорным механизмом. При этом первый и второй опорные механизмы соединены между собой и подключены к аккумулятору энергии, так что первое и второе опорные колеса под воздействием силы могут перемещаться относительно рамы.
Согласно изобретению к опорным колесам сельскохозяйственной машины относится несущая часть, обеспечивающая стабилизацию сельскохозяйственной машины. Так как опорные колеса соединены между собой, они постоянно находятся на одном расстоянии от рамы по вертикали. Остальная доля силы тяжести приходится на трактор и последующие ролики. При обработке почвы между зоной соединения и последующими роликами образуется опорный треугольник, причем последующие ролики могут перемещаться по вертикали.
Опорные колеса соединены так, что они движутся параллельно друг другу. При этом благодаря соединению аккумулятор энергии создает предварительное давление, обеспечивающее совместное перемещение опорных колес относительно рамы. Сельскохозяйственная машина согласно изобретению сконструирована так, что можно получить относительно недорогое решение.
Сельскохозяйственная машина может быть оснащена шасси для перевозки по улицам. В качестве альтернативы шасси сельскохозяйственная машина может также подсоединяться к трактору с помощью трехточечного крепления, поднимающего ее при транспортировке по дороге.
В одном варианте предусмотрено, что первый опорный механизм имеет первый цилиндр, а второй опорный механизм имеет второй цилиндр, причем первый и второй цилиндры соединены друг с другом посредством гидравлической системы. Это позволяет точно вести опорные колеса.
Предпочтительно, чтобы гидравлическая система имела первую и вторую гидравлическую линию. Таким образом можно обеспечить точное ведение опорных колес.
Кроме того, предпочтительно, чтобы гидравлическая система содержала гидроаккумулятор в качестве аккумулятора энергии, который выполнен в виде баллонного аккумулятора, в частности баллонного аккумулятора с азотом, причем гидроаккумулятор соединен по текучей среде с первой или второй гидравлической линией. Таким образом, сила, с которой опорные колеса прижимаются друг к другу, определяется давлением предварительной нагрузки в баллонном аккумуляторе.
В соответствии с другим вариантом предусмотрено, что первая гидравлическая линия соединена с стороны первого цилиндра, действующим в направлении первого опорного колеса и частях второго цилиндра, действующем от второго опорного колеса, а вторая гидравлическая линия в сторону действующей от первого опорного колеса первого цилиндр и стороны второго цилиндра, действующий в направлении второго опорного колеса. Таким образом обеспечивается соединение, которое гарантирует, что опорные колеса всегда регулируются параллельно.
Предпочтительно, чтобы гидравлическая система содержала соединительную гидравлическую линию для соединения первого и второго цилиндра, причем пружина, в частности требуется пружина сжатия в качестве накопителя энергии, которая оказывает сжимающее усилие на поршень первого и (или) второго цилиндра. Таким образом обеспечивается компактная и надежная конструкция.
Альтернативно или дополнительно, первый и второй опорные механизмы могут быть соединены посредством соединительной тяги, при этом пружина, в частности пружина сжатия, предусмотрена в качестве устройства накопления энергии для поддержки соединительной тяги относительно рамы. Этот вариант осуществления оказался чрезвычайно надежным для использования в сельском хозяйстве.
Рама может включать в себя первое и второе крыло, расположенные в противоположных направлениях от средней части, причем первое опорное колесо расположено в концевой части первого крыла, а второе опорное колесо расположено в концевой части второго крыла.
Одно или более приспособлений/инструментов, например, одна или более дисковых борон, могут быть прикреплены к первому крылу рамы и второму крылу рамы.
Предпочтительно, чтобы первое крыло рамы было соединено со средней частью посредством первого регулировочного приспособления, а второе крыло рамки было соединено со средней секцией посредством второго регулировочного приспособления, так что первое крыло рамы и второе крыло рамы могли поворачиваться относительно средней секции. Таким образом, сельскохозяйственную машину можно компактно разместить и, соответственно, транспортировать по дороге.
Предпочтительно, чтобы первое опорное колесо крепилось к соединительному элементу, который соединен с рамой шарниром, а второе опорное колесо крепилось к соединительному элементу, который соединен шарниром с рамой. Это обеспечивает прочную конструкцию сельскохозяйственной машины.
Предпочтительно, чтобы первое и второе опорные колеса были равномерно разнесены от средней секции рамы, чтобы обеспечить одинаковую опору с обеих сторон.
Кроме того, в соответствии с одним вариантом осуществления предусмотрено, что рама является составной, причем задняя область в направлении движения включает шасси, а передняя область в направлении движения содержит опорные колеса, причем передняя область и задняя область могут перемещаться относительно друг друга. Таким образом, сельскохозяйственную машину можно переводить с конфигурации для перевозок по дороге и на конфигурацию для работы. В последнем случае последующие ролики могут поддерживать сельскохозяйственную машину на грунте.
Предпочтительно, чтобы первое опорное колесо и второе опорное колесо были расположены в передней части корпуса в направлении движения, таким образом, чтобы они представляли собой так называемые опережающие опорные колеса.
Первое опорное колесо и второе опорное колесо могут иметь меньший диаметр, чем колеса шасси. Таким образом, опорные колеса рассчитаны на сравнительно медленное использование, особенно при обработке почвы сельскохозяйственной машиной.
Первое опорное колесо и второе опорное колесо могут также регулироваться по высоте для предварительной настройки.
В дополнительном варианте предусмотрено, что вес рамы воспринимается в основном последующим роликом, а в случае, когда сельскохозяйственная машина прикреплена к трактору, трактором, присоединенным к зоне соединения. Таким образом, опорные колеса воспринимают меньшую часть нагрузки, чтобы предотвратить опрокидывание сельскохозяйственной машины.
В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что сельскохозяйственная машина имеет одно или более дополнительных опорных колес, которые предусмотрены в дополнение к первому и второму опорным колесам. Дополнительное опорное колесо или колеса предпочтительно выполнены в сочетании с первыми и вторыми опорными колесами. Таким образом, можно снова расширить область применения сельскохозяйственной машины.
Помимо самой сельскохозяйственной машины изобретение также относится к использованию сельскохозяйственной машины в соответствии с одним из предыдущих аспектов для обработки почвы.
Фиг. 1 представляет собой вид первого варианта сельскохозяйственной машины согласно изобретению в перспективе
Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение сельскохозяйственной машины согласно первому варианту
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение сельскохозяйственной машины согласно второму варианту
Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение сельскохозяйственной машины согласно третьему варианту.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны с помощью фигур, представляющих собой соответствующие примеры. Хотя варианты осуществления являются не ограничительными, а являются только примерными, особенности вариантов осуществления также могут использоваться индивидуально для определения изобретения. Модификации признаков варианта осуществления могут быть объединены с вариантами других признаков варианта осуществления для формирования дополнительных вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 1 показан первый вариант исполнения сельскохозяйственной машины 1 согласно изобретению. У сельскохозяйственной машины 1 имеется рама 10 со средней частью 10а. Рама 10 имеет зону соединения 19, которая образует переднюю часть сельскохозяйственной машины 1 в направлении движения и может быть присоединена к трактору. На стороне, противоположной зоне соединения 19, имеется шасси 17, содержащее два колеса 15, 16. Если сельскохозяйственная машина 1 буксируется, например, по дороге, сельскохозяйственная машина 1 опирается, в первую очередь, на колеса 15, 16 и зону соединения 19.
Начиная со средней части 10а рамы 10, с обеих сторон проходят крылья 11, 12 рамы, на каждом из которых размещаются рабочие устройства. В направлении движения между крыльями 11, 12 рамы и колесами 15, 16 предусмотрены последующие ролики 18, которые поддерживают сельскохозяйственную машину 1 во время обработки почвы. В приведенном примере последующие ролики 18 установлены с возможностью изменения высоты.
Во время обработки почвы между зоной соединения 19 и последующими роликами 18 образуется опорный треугольник. Вершины опорного треугольника в области роликов 18 расположены между самой внешней частью последующих роликов 18 и продолжением средней части 10а рамы 10.
Первое крыло 11 рамы соединено со средней частью 10а рамы 10 посредством первого регулирующего приспособления Па, которое в данном случае выполнено в виде гидравлического цилиндра. Соответственно, второе крыло 12 рамы соединено со средней частью 10а рамы 10 посредством второго приспособления 12а, которое в данном примере случае выполнено в виде гидравлического цилиндра. Крылья 11, 12 рамы могут поворачиваться относительно средней части 10а рамы 10 с помощью регулирующих приспособлений 11а, 12а.
Первое опорное колесо 20 предусмотрено на конце первой части крыла 11, расположенной в стороне от средней части 10а рамы 10, а второе опорное колесо 30 предусмотрено на конце второй части крыла 12, расположенной в противоположной стороне от средней части 10а рамы 10.
Опорные колеса 20, 30 в данном примерном варианте осуществления являются так называемыми опережающими опорными колесами, так как область зацепления рабочих инструментов, прикрепленных к крылу рамы, и область последующих роликов 18 расположены дальше в направлении движения.
Соединение первого опорного колеса 20 и второго опорного колеса 30 показано на фиг. 2. В частности, первое опорное колесо 20 соединено с рамой 10 с помощью шарнирного элемента 21, и может поворачиваться вокруг рамы на шарнире 22 с помощью шарнирного элемента 21. Второе опорное колесо 30 прикреплено к шарнирному элементу 31, причем элемент 31 соединен с рамой 10 шарниром 32. Таким образом, второе опорное колесо 30 может поворачиваться относительно рамы 10.
В области первого опорного колеса 20 имеется первый цилиндр 23 с поршнем. Поршень первого цилиндра 23 соединен с шарнирным элементом 21 и поддерживает его относительно рамы 10.
В области второго опорного колеса 30 имеется второй цилиндр 33 с поршнем. Поршень второго цилиндра 33 соединен с шарнирным элементом 31 и поддерживает его относительно рамы 10.
Цилиндры 23, 33 соединены между собой и представляют собой систему «главное устройство - подчиненное устройство». В частности, верхняя камера первого цилиндра 23 соединена с нижней камерой второго цилиндра 33 посредством гидравлической линии 41 гидравлической системы 40. Нижняя камера первого цилиндра 23 соединена с верхней камерой второго цилиндра 33 посредством гидравлической линии 42 гидравлической системы 40.
В настоящем варианте осуществления гидравлический аккумулятор (аккумулятор энергии) соединен с первой гидравлической линией 41 и в данном случае представляет собой пневмогидроаккумулятор. Таким образом, в гидроаккумуляторе 43 создается определенное предварительное давление, которое задается азотом. Сила прижима опорных колес 20, 30 определяется предварительным давлением в азотном пузыре гидро аккумулятора.
Второй вариант осуществления показан на фиг. 3. Элементы, аналогичные элементам первого варианта, обозначены теми же номерами. Помимо следующих пояснений см. также предыдущее описание первого варианта. В частности, это относится к конструктивному исполнению сельскохозяйственной машины согласно фиг. 1, которая может быть реализована аналогично в варианте согласно фиг. 3.
Второй вариант осуществления относится к сельскохозяйственным машинам с рамой 10', с первым опорным колесом 20' и вторым опорным колесом 30'. Первое опорное колесо 20' соединено с рамой 10' с помощью шарнирного элемента 21' и может поворачиваться вокруг рамы 10' на шарнире 22' с помощью шарнирного элемента 21'. Второе опорное колесо 30' находится на шарнирном элементе 31'. Соединительный элемент 31' соединен с рамой 10' посредством шарнира 32', так что второе опорное колесо 30' может перемещаться относительно рамы 10'.
Сельскохозяйственная машина согласно второму варианту имеет первый цилиндр 23', который опирается на соединительный элемент 21' первого опорного колеса 20'. Кроме того, имеется второй цилиндр 33', который опирается на соединительный элемент 31' второго опорного колеса 30'. Нижняя камера первого цилиндра 23' соединена с верхней камерой второго цилиндра 33' посредством гидравлической линии 42' гидравлической системы (40'). Таким образом, цилиндры 23' и 33' соединены между собой. На первом цилиндре 23' имеется пружина 44', служащая аккумулятором энергии и нагружающая поршень первого цилиндра 23'. Таким образом, пружина 44' является аккумулятором энергии, так что первое опорное колесо 20' и второе опорное колесо 30' могут перемещаться относительно рамы 10' под воздействием силы.
На фиг. 4 показан третий вариант осуществления изобретения. Элементы, аналогичные компонентам первого варианта, обозначены теми же номерами. Помимо следующих пояснений см. также предыдущее описание первого варианта. В частности, подробное описание фиг. 1 для первого варианта.
Третий вариант изобретения относится к сельскохозяйственным машинам с рамой 10'', с первым опорным колесом 20'' и вторым опорным колесом 30''. Первое опорное колесо 20'' соединено с рамой 10'' с помощью шарнирного элемента 21'' и может поворачиваться вокруг рамы 10'' на шарнире 22'' с помощью шарнирного элемента 21''. Второе опорное колесо 30'' находится на шарнирном элементе 31''. Соединительный элемент 31'' соединен с рамой 10'' посредством шарнира 32'', так что второе опорное колесо 30' может перемещаться относительно рамы 10''.
Второй вариант изобретения отличается от первого тем, что вместо гидроцилиндров между первым опорным колесом 20'' и вторым опорным колесом 30'' имеется механическое соединение. Кроме того, согласно третьему варианту осуществления у сельскохозяйственной машины имеется соединительная штанга 50'', соединенная коленчатым рычагом с шарнирными элементами 21'' и 31'', причем соединительная штанга 50'' соединена нажимной пружиной 51'' с рамой 10''. Пружина 51'' является аккумулятором энергии, так что первое опорное колесо 20'' и второе опорное колесо 30'' могут перемещаться относительно рамы 10'' под воздействием силы.
Можно видеть, что сельскохозяйственную машину согласно вариантам осуществления изобретения можно расширить за счет включения дополнительных рабочих инструментов.
Хотя варианты осуществления были описаны на основе сельскохозяйственной машины, оснащенной рабочими инструментами для обработки почвы, можно видеть, что сельскохозяйственная машина в соответствии с дополнительными вариантами осуществления также может быть спроектирована для других целей, например, в качестве сеноворошилки и т.п.