ФРОНТАЛЬНЫЙ ФРЕЗЕРНЫЙ КУЛЬТИВАТОР МЕЖДУКУСТОВОЙ ОБРАБОТКИ ВИНОГРАДНИКОВ
FRONT ROTARY CULTIVATOR OF INTER-BUSHY PROCESSING VINELANDS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для обработки почвы в рядах многолетних насаждений.
Известно устройство для обработки почвы в рядах многолетних насаждений по патенту RU 2251237. Устройство содержит раму, на которой жестко закреплены направляющие для перемещения в них посредством вращательных шарниров стоек плоскорежущих лап. Для ввода и вывода лап из ряда насаждений на раме установлены приводные гидроцилиндры. Гидроцилиндры шарнирно присоединены к стойкам плоскорежущих лап. Вращательные шарниры включают шлицевые пары: корпус, стойку, две полуоси, служащие осями для вращения подшипников, жестко соединенных с корпусом. Стойки плоскорежущих лап через обратные связи и гидропроводы соединены с гидрораспределителями. На оси золотника гидрораспределителей установлены сигнальные щупы, связанные с возвратными пружинами. Устройство работает следующим образом. При движении агрегата по междурядью, встретившись со штамбом, щуп поворачивается вокруг оси и переводит золотник гидрораспределителя в положение, при котором рабочая жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра. Шток задвигается, и плоскорежущая лапа выводится из ряда. После того как щуп проходит препятствие, рабочая жидкость из гидрораспределителя поступает в поршневую полость гидроцилиндра, выталкивает шток, и лапа вновь вводится в ряд. При следующей встрече щупа с препятствием процесс повторяется и т.д. Недостаток приведенного устройства заключается в том, что траектория движения плоскорежущей лапы оставляет необработанным участок, прилегающий к штамбу.
Известно также устройство для обработки почвы в рядах многолетних насаждений по патенту RU 2242856. Устройство содержит раму и смонтированный на ней узел вращения с рабочим органом, выполненным в виде поворотной лапы. Узел вращения управляется с помощью приводного гидроцилиндра и двуплечего щупа, прижимаемого пружиной к регулируемому упору. Устройство также содержит гидропроводы, крановый гидрораспределитель, который жестко установлен на стойке поворотной лапы, корпус, и золотник. Недостаток устройства - сложность гидропривода, несогласованность скорости проворачивания лапы со скоростью движения трактора.
Известен также навесной культиватор ROTODENT DX HP 180-400 с вертикальными роторными фрезами фирмы ALPEGO (http://www.alpego.com/it/gamma/scheda-ERPICI%20ROTANTI%20PIEGHEVOLI-10.html), который можно выбрать в качестве прототипа. Культиватор включает навесную раму, состоящую из несущей и выдвижной рам, кинематически связанные между собой стойки с узлами вращения рабочих органов, габаритный и подъемный гидроцилиндры. Узлы вращения размещены вдоль навесной рамы в один ряд и снабжены шестернями. Все шестерни находятся в зацеплении друг с другом и приводятся во вращение от вала отбора мощности трактора. Узлы вращения снабжены рабочими органами, которые представляют собой вертикальные фрезы.
Недостатки данного культиватора заключаются в том, что навесная рама установлена сзади трактора, что ограничивает видимость для тракториста. Обработка почвы в приствольной полосе неэффективна, так как узлы вращения не предназначены для обработки почвы в непосредственной близости от штамбов.
Техническая задача, решаемая при помощи предлагаемого изобретения, заключается в минимизации необработанных участков вокруг штамбов, а также увеличение зоны обзора тракториста при проведении работ.
Для решения поставленной задачи навесная рама установлена впереди трактора (фронтальная установка), что способствует расширению зоны обзора. Выдвижная рама снабжена приводным гидроцилиндром, а узел вращения включает поворотный и неподвижный корпусы, снабженные храповым механизмом, и связан со штоком приводного гидроцилиндра. Такая конструкция узла вращения позволяет обрабатывать почву в непосредственной близости от штамба. При этом скорость вращения вертикальных фрез узла вращения и линейная скорость выдвижения штока приводного гидроцилиндра, разворачивающего поворотный корпус узла вращения, синхронизированы со скоростью передвижения трактора.
Конструкция культиватора приведена на чертежах. На Фиг.1 приведена конструкция культиватора в сборе. На Фиг.2 приведен сборочный чертеж узла вращения рабочих органов. На Фиг.3 приведен сборочный чертеж храпового механизма узла вращения.
Фронтальный фрезерный культиватор междукустовой обработки виноградника (в дальнейшем - культиватор) представляет собой навесную раму, закрепленную на передке трактора. Навесная рама включает одну несущую 1 и две выдвижные 2 рамы. Несущая рама снабжена опорными колесами 3, подъемным гидроцилиндром 4 и габаритными гидроцилиндрами 5. Габаритные гидроцилиндры предназначены для регулирования ширины захвата культиватора. Выдвижные рамы снабжены приводными гидроцилиндрами 6, штоки которых шарнирно связаны с узлами вращения 7. Приводные гидроцилиндры предназначены для разворота узла вращения на 180°. Штоки габаритных гидроцилиндров соединены с выдвижными рамами 2. Подъемный гидроцилиндр 4 предназначен для подъема и опускания навесной рамы по вертикали. Узел вращения предназначен для разрыхления почвы вокруг штамба и включает неподвижный корпус 8 и храповой механизм 9. В полости неподвижного корпуса размещена центральная шестерня 10, находящаяся в зацеплении с роторными шестернями 11 роторов 12. В данной конструкции установлены по два ротора по каждую сторону от центральной шестерни 10 и от центрального ротора. Может быть установлено и больше. Роторные шестерни 11 роторов находятся в зацеплении друг с другом и с шестерней центрального ротора. Каждый ротор снабжен рабочими органами 13 для разрыхления почвы. Вал центральной шестерни 10 (на чертеже не виден) проходит внутри неподвижного корпуса 8 и соединяется с выходным валом гидромотора 14, установленного на храповом механизме. При вращении гидромотора вращается центральная шестерня 10, связанные с нею роторные шестерни и роторы вместе с рабочими органами 13 вокруг своей оси, что обеспечивает одновременно и разрыхление и перемешивание почвы.
Храповой механизм предназначен для разворота узла вращения на 180° и включает верхнюю 15 и нижнюю 16 пластины, между которыми концентрично неподвижному корпусу 8 установлены шайбы 17 и 18. На шайбе 17 на осях 19 и 20 установлена собачка 21 и рычаг 22. Шайба 18 снабжена двумя диаметрально расположенными впадинами 23 для фиксации собачек. Рычаг 22 шарнирно соединен с рычагом 24. Другой конец рычага 24 шарнирно закреплен на оси 25 между пластинами 15 и 16. Пластина 16 жестко соединена с корпусом 8 узла вращения, который, в свою очередь, посредством трубы 26 присоединяется к выдвижной раме 2. Шайба 17 связана с поворотным корпусом 27. Рычаг 24 посредством оси 28 связан со штоком приводного гидроцилиндра 6. При выдвижении штока гидроцилиндра 6 шайба 17 проворачивается вокруг своей оси на 180°, проворачивая и поворотный корпус 27 на тот же угол, а собачка 23 и электромеханический стопор (например, соленоид) 29 фиксируют его в данном положении. Вращение поворотного корпуса осуществляется после поступления команды с датчика, снабженного системой управления. В качестве датчика может быть применен, например, щуп, как и в прототипе. Устройство датчика в данном случае не рассматривается. Линейная скорость выдвижения штока приводного гидроцилиндра 6 синхронизирована со скоростью движения трактора.
Фронтальный фрезерный культиватор работает следующим образом. До начала работы культиватора производят выдвижение рам 2 габаритными гидроцилиндрами 5, тем самым установив ширину захвата культиватора. После этого приводят во вращение узлы вращения 7 при помощи гидромотора 14. При помощи гидроцилиндра 4 опускают всю навесную раму до тех пор, пока вращающиеся рабочие органы не погрузятся в грунт на заданную глубину. Начинают движение трактора. При встрече датчика (щупа) со штамбом насаждения срабатывает система управления датчика, которая подает сигнал на приводной гидроцилиндр 6. Одновременно, не прекращая поступательное движение трактора, выдвигается шток гидроцилиндра 6 и при помощи храпового механизма проворачивает поворотный корпус 27 на 180°, обводя узел вращения вокруг штамба. После обхода штамба щуп возвращается в исходное положение, шток гидроцилиндра 5 выдвигается и вводит узел вращения в ряд насаждений.