МОДУЛЬНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РЕЖУЩИЙ БЛОК ДЛЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ
MODULAR AGRICULTURAL CUTTING UNIT FOR WORKING MACHINE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственному режущему блоку, имеющему расположенный горизонтально приводимый во вращение вал с множеством расположенных на нем режущих элементов.
Режущий блок установлен на рабочей машине или образует ее и используется в частности для срезания и/или измельчения травы, соломы, зерна, пшеницы, кукурузы, семян рапса, подсолнечника, бобов, других стеблей и других растений и частей растений. Режущий блок выровнен со своей плоскостью срезания, приблизительно горизонтальной.
Режущим блоком может быть в частности цеповая косилка для уборочного комбайна.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Сельскохозяйственный режущий блок для движущейся рабочей машины известен из брошюры «Spearhead.eu; Spearhead - Stoppelmanagement: Die Erntereste im Griff» (Stubble Management: The harvest residue under control). Движущейся рабочей машиной является трактор, на который устанавливают режущий блок. Режущий блок выполнен в виде цепового режущего блока с одним расположенным горизонтально приводимым во вращение валом и множеством цепов, расположенных на валу, для срезания убираемого материала, в частности пожнивных остатков. Также может иметься множество режущих блоков, установленных на рабочей машине, при этом их валы и индивидуальная ширина срезания режущих блоков перекрываются для того, чтобы получить одну общую ширину срезания. Для этого некоторые режущие блоки расположены, например, впереди передних колес трактора, а другие позади задних колес трактора.
В дополнение, в современном состоянии уровня техники, в общем, известно снабжение уборочного комбайна несколькими режущими блоками для сечки растительных остатков рядом с жаткой (для уборки), что определяет рабочую ширину уборочного комбайна. В данном описании, один из режущих блоков расположен более или менее прямо в направлении движения позади основной жатки, тогда как два других режущих блока прикреплены позади задних колес в конце уборочного комбайна и таким образом валы режущих блоков и ширина срезания режущих блоков перекрываются с образованием общей ширины срезания.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения состоит в создании сельскохозяйственного режущего блока для рабочей машины, с которым простым и изменяемым образом можно создавать различную ширину срезания режущего блока.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
Задача изобретения решается признаками независимого пункта формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к модульному сельскохозяйственному режущему блоку для рабочей машины. Режущий блок имеет множество режущих модулей, каждый из которых имеет горизонтально расположенный приводимый во вращение вал и множество режущих элементов, расположенных на соответствующем валу, для срезания убираемого материала, при этом валы режущих модулей расположены так, что не перекрываются по ширине срезания режущего блока.
Изобретение дополнительно относится к рабочей машине, в частности к уборочному комбайну или другому двигающемуся скашивающему устройству, содержащему модульный режущий блок, который описан выше.
Изобретение также относится к модульному цеповому режущему блоку для уборочного комбайна с опорной рамой и множеством цеповых модулей, каждый из которых имеет горизонтально расположенный приводимый во вращение вал, и множество цепов, установленных на соответствующем валу, для срезания убираемого материала. Цеповые модули выполнены в виде отдельных и управляемых по отдельности блоков и для образования различной ширины срезания цепового режущего блока за счет объединения, непосредственно или опосредованно на опорной раме, различного числа цеповых модулей одной и той же и/или различной ширины и соединенных вместе соединительными звеньями. Цеповые модули продолжаются на всю рабочую ширину уборочного комбайна.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В данной заявке, под сельскохозяйственным режущим блоком подразумевают режущий блок для срезания, скашивания, нарезания, измельчения, мульчирования и т.д. убираемого материала в области сельского хозяйства и лесной промышленности, в области коммунального хозяйства для сохранения общественных зеленых насаждений и для ухода за другими зонами многолетних насаждений.
В данной заявке, под рабочей машиной подразумевается самоходная рабочая машина, буксируемая рабочая машина, косилка, сенокосилка, уборочный комбайн или трактор, имеющая в каждом случае сельскохозяйственный режущий блок, который определен выше.
Рабочая машина имеет рабочую ширину. Под рабочей шириной подразумевается эффективная область действия рабочей машины перпендикулярно направлению ее движения. Если рабочей машиной является косилка, рабочая ширина также соответствует ширине срезания режущего блока. С другой стороны, если рабочей машиной является уборочный комбайн, рабочая ширина уборочного комбайна соответствует фактической ширине срезания жатки (основного режущего блока), тогда как ширина срезания дополнительного режущего блока для срезания пожнивных остатков упоминается не как рабочая ширина, но как ширина срезания. Под модульным режущим блоком в данной заявке понимают режущий блок, который имеет несколько отдельных модулей, при этом модульный режущий блок создается за счет их непосредственной сборки друг с другом. Другими словами, модульный режущий блок не рассматривается в виде отдельных режущих блоков рабочей машины, которые установлены в различных точках на рабочей машине (по большей части с перекрывающимся расположением) для создания общей ширины срезания.
Областью срезания режущего блока является область, в которой режущий блок срезает убираемый материал. Под шириной срезания модульного режущего блока подразумевается ширина его области срезания перпендикулярно направлению движения рабочей машины.
ДАЛЬНЕЙШЕЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Новый сельскохозяйственный режущий блок содержит множество режущих модулей, которые собраны вместе для образования режущего блока, и таким образом образуют ширину срезания режущего блока, без какого-либо перекрывания по ширине срезания режущего блока. За счет использования модулей, каждого с отдельным валом, существует возможность получения различной ширины срезания режущего блока для создания модульной системы. Вследствие этого, режущими модулями могут быть стандартные блоки, независимые от общей ширины срезания режущего блока, которые вследствие этого можно создавать в больших количествах и с более низкой стоимостью. Из режущих модулей со средней шириной, равной, например, 90 см и/или 120 см (3 фута или 4 фута), можно создавать очень большую изменяемую ширину срезания режущего блока, в том числе очень большую ширину, например, 3 м.
Еще одно преимущество по сравнению с предшествующим уровнем техники состоит в том, что уменьшается пространство для сборки, требующееся для расположения режущего блока перпендикулярно ширине режущего блока. Вот почему сравнительно короткие валы модулей могут иметь более низкую жесткость на изгиб и, вследствие этого, меньший диаметр, чем было бы в случае со сплошным валом. Поскольку диаметр вала, вследствие расположения на нем режущих элементов, в значительной мере определяет установочное пространство режущего блока перпендикулярно его ширине, результатом этого являются опции для установки режущего блока, которые не существуют в современном состоянии уровня техники.
В данном способе впервые возможно расположить режущие модули со своими режущими элементами таким образом, чтобы область срезания всего режущего блока находилась, относительно направления движения машины, впереди передних колес. В частности, когда режущие модули режущего блока продолжаются на всю рабочую ширину рабочей машины, преимущество состоит в том, что колеса рабочей машины не переезжают и не вдавливают убираемый материал перед срезанием. Это закономерно приводит к хорошим результатам срезания по всей ширине срезания рабочей машины. В дополнение это обеспечивает, что результаты срезания не зависят от положения рабочей машины при движении, т.е. не имеет значения, движется ли рабочая машина по прямой линии или по кривой.
Вследствие этого, режущие модули предпочтительно расположены так, что их валы могут приводиться в движение вокруг общей оси вращения. Под осью вращения подразумевается геометрическая ось. Каждый из валов режущих модулей может иметь свой собственный привод или полностью или частично раздельные приводы.
Режущие модули предпочтительно образованы в виде отдельных и индивидуально управляемых блоков для создания различной ширины срезания режущего блока за счет объединения различного числа режущих модулей одной и той же и/или различной ширины. Даже при использовании только одной ширины режущего модуля за счет расположения по желанию n режущих модулей создается широкий диапазон различных общих размеров по ширине. За счет использования режущих модулей различной ширины,  например, режущих модулей 2, 3, 4 или более различных размеров по ширине, все-таки имеется значительно более большая вариативность, так что режущий блок может быть адаптирован фактически к любой рабочей ширине рабочей машины.
Режущие модули могут быть расположены на опорной раме непосредственно или опосредованно. Опорная рама имеет более большую длину, чем режущие модули, и вмещает нескольких режущих модулей. Опорная рама может быть неразъемной или состоять из двух или более взаимно соединенных секций. Предпочтительно, вследствие этого опорная рама определяется исключительно для определенной ширины срезания режущего блока, которая должна быть создана. Для достижения требуемой компактности режущего блока, вследствие этого предпочтительно, чтобы режущие модули имели относительно небольшие параметры и имели вал с относительно небольшим диаметром и чтобы опорная рама фактически выдерживала усилия и моменты и обеспечивала необходимую жесткость на изгиб.
Режущие модули могут быть непосредственно или опосредованно прикреплены к опорной раме с помощью зажима без просверливания. Расположение без просверливания означает, что модули могут быть легко и быстро установлены на опорной раме, что дает значительные преимущества как в процессе первоначальной установки, так и во время дальнейшего технического обслуживания и ухода за режущим блоком.
К опорной раме с помощью зажима и без сверления может быть прикреплено множество соединительных пластин, а к соединительным пластинам могут быть прикреплены режущие модули. Это дополнительно упрощает сборку и разборку модульного режущего блока.
Два смежных режущих модуля могут быть соединены посредством соединительного звена, при этом соединительное звено имеет пружинный элемент, который выполнен с возможностью поглощения усилий в результате относительного движения валов, взаимно соединенных режущих модулей. Это обеспечивает, с одной стороны, чтобы крутящий момент, необходимый для приведения в действие вращающихся валов, эффективно передавался валом посредством соединительного звена на следующий вал, а с другой стороны, чтобы не передавались нежелательные усилия в результате относительных движений валов.
Режущим блоком предпочтительно является цеповая косилка, в которой режущие модули выполнены в виде цеповых модулей, а режущие элементы в виде цепов. В частности с использованием цеповой косилки можно эффективно срезать, измельчать и мульчировать пожнивные остатки.
Рабочей машиной в частности может быть уборочный комбайн. Тогда новый сельскохозяйственный режущий блок предпочтительно использовать в качестве дополнительного режущего блока. Уборочный комбайн, как известно, имеет основной режущий блок, которым срезают сельскохозяйственную культуру, например, пшеницу. Тогда модульный режущий блок устанавливают в частности на задней стороне так называемой «жатки» комбайна. Комбайн может быть сконструирован в частности так, чтобы его основной режущий блок находился выше, чем в современном состоянии уровня техники,  т.е. на более большом горизонтальном расстоянии от земли. Это уменьшает количество стеблей, затягиваемых в уборочный комбайн. Тогда новый модульный режущий блок используют для срезания оставшейся относительно длинной стерни с земли и для ее измельчения. Модульная конструкция и уменьшенные пространственные требования означают, что режущий блок тогда может быть расположен в направлении движения позади основного режущего блока, а также впереди передних колес комбайна.
Предпочтительные дальнейшие разработки изобретения раскрыты в формуле изобретения, описании и чертежах. Преимущества признаков и комбинации различных признаков, упомянутых во введении описания, приведены только в качестве примера и могут вступать в силу в качестве альтернативы или в совокупности, без пользы, которая должна быть получена за счет вариантов осуществления изобретения. Другие признаки показаны на чертежах, в частности, представленные геометрические элементы и относительные размеры нескольких составных элементов друг относительно друга и их относительное расположение и функциональная связь. Комбинация признаков различных вариантов осуществления изобретения или признаков различных пунктов формулы изобретения также возможна, и таким образом предполагается, путем отхода от выбранных ссылок формулы изобретения. Это применимо также к тем признакам, которые проиллюстрированы на отдельных чертежах или упоминаются в их описании. Данные признаки также могут быть объединены с признаками другой формулы изобретения. Аналогично, признаки, перечисленные в формуле изобретения, могут быть опущены для дополнительных вариантов осуществления изобретения.
Признаки, упомянутые в формуле изобретения и описании, следует понимать, в показателях их количества, настолько точно, чтобы представить количество или большее количество, чем указанное количество, без необходимости в применении в явной форме выражения «по меньшей мере». Например, когда упоминается вал, это необходимо понимать либо как точно один вал, либо как два вала, либо как несколько представленных валов. Однако, если упоминается точное количество элементов, то перед соответствующим признаком вставляют прилагательное «точно».
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение дополнительно объяснено и описано ниже с использованием предпочтительных вариантов осуществления, которые показаны на чертежах.
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе передней части первого иллюстративного варианта осуществления рабочей машины с модульным сельскохозяйственным режущим блоком.
Фиг.2 представляет собой вид сбоку рабочей машины согласно Фиг.1.
ФИГ.3 представляет собой вид в перспективе иллюстративного варианта осуществления нового модульного сельскохозяйственного режущего блока в частично разобранном положении.
Фиг.4 представляет собой режущий блок на Фиг.3 в дальнейшем установленном положении.
Фиг.5 представляет собой вид в перспективе иллюстративного варианта осуществления нового модульного сельскохозяйственного режущего блока и подробное изображение из средней области режущего блока.
Фиг.6 представляет собой вид сбоку части новой рабочей машины с модульным сельскохозяйственным режущим блоком.
Фиг.7 представляет собой вид режущего блока в разрезе по линии D-D на Фиг.6, а также подробное изображение режущего блока.
Фиг.8 представляет собой вид сверху иллюстративного варианта осуществления нового соединительного звена для соединения двух смежных режущих модулей.
Фиг.9 представляет собой вид соединительного звена в разрезе по линии F-F на Фиг.8.
Фиг.10 представляет собой различные изображения иллюстративного варианта осуществления нового режущего блока.
Фиг.11 представляет собой вид в разрезе иллюстративного варианта осуществления опорной рамы с режущим модулем, установленным на ней с использованием зажима.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 и 2 показывают переднюю часть рабочей машины 1. В данном случае, рабочая машина 1 изображена в виде уборочного комбайна 2. Однако в равной степени это могла бы быть иная рабочая машина 1. Показана только передняя часть рабочей машины 1, так как остальная часть рабочей машины 1 для представленного изобретения не имеет значения.
Рабочая машина 1 является движущейся и, вследствие этого, имеет несколько колес, из которых на Фиг.1 и 2 показаны только передние колеса 3. Для выполнения своей работы, рабочая машина 1 движется по земле 5 в направлении движения 4.
Уборочный комбайн 2 имеет основной режущий блок 6, который обслуживает фактический процесс уборки. Основной режущий блок 6 определяет рабочую ширину 7 рабочей машины 1, перпендикулярную направлению движения 4. Основной режущий блок 6 не является объектом представленной заявки и, вследствие этого, не описан подробно ниже.
В дополнение к основному режущему блоку 6, рабочая машина 1 имеет модульный режущий блок 8. Модульный режущий блок 8 используют для срезания стерни сельскохозяйственной культуры, оставляемой после себя режущим блоком 6 на земле 5, и имеет ширину 9 срезания, которая приблизительно соответствует, в уборочном комбайне 2, показанном в данном описании, его рабочей ширине 7. Другими словами, в процессе, используемом в уборочном комбайне 2, в направлении движения 4, убираемый материал сначала срезается основным режущим блоком 6 на более большом расстоянии от земли 5. Затем вся остальная стерня срезается модульным режущим блоком 8 ближе к земле 5 и разрезается.
Режущий блок 8 опирается на катки 10 на земле 5, в частности он направляется ими в процессе движения рабочей машины 1. Катки 10 имеют решетчатую конструкцию и в частности состоят из металла. Катки 10 обеспечивают хорошее наведение для модульной косилки 8 даже при тяжелых состояниях грунта, например, камнях, щелях, уклонах и т.д.
Режущий блок 8 продолжается на всю рабочую ширину 7 рабочей машины 1. Вследствие этого, не требуются дополнительные режущие блоки для того чтобы охватить всю рабочую ширину 7 рабочей машины 1 за счет нескольких наложений ширины срезания нескольких режущих блоков, как известно из современного состояния уровня техники. Следовательно, режущий блок 8 имеет только одну геометрическую ось 18 вращения.
Новая модульная конструкция режущего блока 8 ясно проиллюстрирована с помощью Фиг.3 и 4. Модульный режущий блок 8 в данном описании имеет вид цеповой косилки 11. Однако, он может принимать вид с другим типом режущего блока 8, например, с пластинами, приводимыми в действие с противоположным вращением. Режущий блок 8 имеет опорную раму, одна половина которой показана в данном описании. Полная опорная рама 12 показана на Фиг.5. Предпочтительно, секция опорной рамы 12, представленная на Фиг.3 и 4, состоит из неразъемного профиля. Однако, она также могла бы состоять из нескольких частей.
Режущий блок 8 содержит множество режущих модулей 13. Каждый из режущих модулей 13 имеет корпус 14 и вал 15 (см. Фиг.7), который расположен в корпусе 14 горизонтально и может приводиться во вращение. На Фиг.3 и 4 валы 15 закрыты корпусом 14 и, вследствие этого, не видны. Каждый из валов 15 снабжен множеством режущих элементов 16 для срезания убираемого материала. В проиллюстрированном, приведенном для примера цеповом режущем блоке 11, режущими элементами 16 являются цепы 17.
Режущие модули 13 выполнены в виде отдельных и управляемых по отдельности блоков для создания различной ширины 9 срезания режущего блока 8 за счет объединения различного числа режущих модулей 13 одной и той же и/или различной ширины. В показанном примере, на представленной секции опорной рамы 12 расположены четыре режущих модуля 13 с одной и той же шириной. Однако, режущие модули 13 также могли бы иметь различную ширину (см., например, Фиг.4, 5, 10). Режущие модули 13 расположены так, чтобы их валы 15 могли приводиться в действие с помощью одного или более приводов 28 и ведущих валов 29 (см. Фиг.5) вокруг общей оси 18 вращения. Между двумя соседними режущими модулями 13 каждый раз имеется делитель 26 жатки, который служит для направления убираемого материала в область срезания соответствующего режущего модуля 13.
Множество соединительных пластин 19 крепят к опорной раме 12 без просверливания, посредством зажимов 25. Режущие модули 13, в свою очередь, прикручивают болтами друг к другу и к соединительным пластинам 19. В дополнение для соединения с опорной системой или рычажной системой рабочей машины 1 предоставлены соединительные кронштейны 20. Также, на опорную раму 12 можно переменно устанавливать посредством зажимов 25 другие составные элементы,  такие как катки 10, элементы привода и т.д.
Фиг.6 и 7 показывают дополнительные конструктивные детали модульного режущего блока 8.
Фиг.7 представляет собой в верхней области левую часть режущего блока 8. В увеличенной секции в частности можно видеть, что вал 15 в данном описании имеет вид полого вала, а валы 15 смежных режущих модулей 13 соединены друг с другом соединительным звеном 21.
На Фиг.8 и 9 можно видеть дополнительные детали соединительного звена 21. Соединительное звено 21 имеет паз 22 для прикрепления примыкающих валов 15 и для передачи крутящего момента. В представленном случае, отверстие 22 имеет вид многоугольного профиля. Однако также будут возможны другие конструкции. Соединительное звено 21 имеет упругий элемент 23, который сформирован в частности из твердой резины. Два смежных вала 15 соединены друг с другом в очень небольшом пространстве соединительным звеном 21, содержащим элемент 23, который обеспечивает упругость в направлении вращения. Это означает, что смещение вала, например, приблизительно до 0,3 мм и угловое смещение вала приблизительно до 1° между валами 15 может быть компенсировано.
Фиг.10 представляет собой полное изображение модульного режущего блока 8 как с левой, так и с правой секцией опорной рамы 12. Режущий блок 8, показанный в данном описании, соответственно продолжается на всю ширину 9 срезания. Видно, что режущие модули 13 имеют различную ширину и за счет этого посредством модульной системы вставки из стандартных модулей может быть собран режущий блок 8 с сильно изменяемой шириной 9 срезания. Каждый из корпусов 14 режущих модулей 13 может иметь волнистую внутреннюю поверхность, для того чтобы генерировать турбулентность в процессе работы режущего блока 8, продлевая за счет этого продолжительность пребывания сельскохозяйственного материала в режущем блоке 8 и достигая тонкого нарезания сельскохозяйственного материала.
Фиг.11 представляет собой вид в разрезе опорной рамы 12 с установленным на ней режущим модулем 13. Соединительная пластина 19 прикреплена зажимающим средством 25 к опорной раме 12. Режущий модуль 13 прикреплен к соединительной пластине 19.