УБОРОЧНЫЙ КОМБАЙН С НОЖЕВЫМ БАРАБАНОМ
HARVESTING MACHINE WITH KNIFE DRUM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к сельскохозяйственным машинам, в частности к уборочным комбайнам, снабженным двойной системой срезания для скашивания сельскохозяйственных культур на двух различных высотах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При уборке сельскохозяйственной культуры зернового типа современными уборочными комбайнами, можно стремиться убирать только верхнюю часть сельскохозяйственных культур, т.е. колосья и (как можно меньше) верхнюю часть стеблей. Для этого, в процессе уборки, жатку поднимают посредством гидравлической системы подъема на достаточно большую высоту от земли, так чтобы передние режущие пластины жатки срезали стебли на относительно большой высоте. Недостаток данного способа состоит в том, что в поле остаются более длинные стебли, чем при общеизвестном способе, в котором сельскохозяйственную культуру убирают близко к земле. Данные более длинные стебли приводят к образованию плесени, когда они остаются в поле, и их трудно запахивать.
По этой причине, были разработаны уборочные машины со вторым рядом режущих пластин, расположенных на более низкой высоте, чем высота передних режущих пластин жатки, и установленных на расстоянии позади данных передних пластин, так что оставшиеся стебли можно скашивать близко к земле. Данные стебли также можно подбирать посредством захватного механизма пресс-подборщика и соответственно удалять с поля.
Еще одним способом обработки оставшихся стеблей является прикрепление ножевого барабана позади жатки, для того чтобы измельчать сельскохозяйственную культуру на самом поле. Подобный барабан, содержащий корпус, в общем обозначают названием «измельчитель», который также будет использоваться дальше в данном описании. Примеры подобной системы описаны в патентных документах EP-A-0457124 и EP-A-1483953. Проблема, которая возникает с данными существующими системами, состоит в том, что в случае регулирования высоты жатки положение (т.е. угол наклона и высота относительно земли) измельчителя существенно изменяется. В EP-A-0457124 высоту измельчителя изменяет трос в качестве функции высоты жатки. Вследствие этого, высота срезания измельчителя не является фиксированной. В EP-A-1483953 для регулирования высоты измельчителя предусмотрен гидравлический цилиндр, но его управление для сохранения высоты срезания на жатках различной высоты является технически сложным. Ни один из данных комбайнов не имеет средства для сохранения угла наклона измельчителя.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение обеспечивает решение проблем, описанных выше, за счет создания системы, которая описана в приложенной формуле изобретения.
В частности, в изобретении предлагается сельскохозяйственная машина, которая подходит для уборки сельскохозяйственных культур зернового типа, содержащая жатку, которая прикреплена к передней части машины на регулируемой высоте, при этом жатка содержит первое срезающее устройство, положение которого определяется регулируемой высотой жатки, и второе срезающее устройство, которое посредством катков, или эквивалентных опорных средств, может передвигаться по земле с различной высотой жатки, при этом второе срезающее устройство соединено с задней частью жатки посредством по меньшей мере двух систем соединения, причем каждая из этих систем содержит нижний и верхний опорные рычаги так, что нижний рычаг может поворачиваться относительно жатки в первой точке поворота и относительно второго срезающего устройства во второй точке поворота, а верхний рычаг может поворачиваться относительно жатки в третьей точке поворота и относительно второго срезающего устройства в четвертой точке поворота, с фиксированным расстоянием между первой и третьей точками поворота и между второй и четвертой точками поворота, соответственно. Машина характеризуется тем, что система соединения выполнена так, что при изменении положения жатки по высоте в то время, как второе срезающее устройство опирается на землю, угол наклона и высота линии между второй и четвертой точками поворота остаются по существу неизменными.
В общеизвестной сельскохозяйственной машине, жатку устанавливают на систему подачи, которая прикреплена с возможностью поворота к шасси. Сохранение угла наклона и высоты тогда может осуществляться за счет обеспечения между первой и второй точками поворота меньшего расстояния, чем между третьей и четвертой точками поворота. В предпочтительном варианте осуществления, расстояние между первой и третьей точками поворота больше, чем расстояние между второй и четвертой точками поворота. Получающаяся в результате линия между второй и четвертой точками поворота наклонена в сторону задней части.
Первая и третья точки поворота могут быть расположены на опорной балке, которая соединена с задней частью жатки, а вторая и четвертая точки поворота на соединительной пластине, которая соединена со вторым срезающим устройством.
Второе срезающее устройство может содержать ножевой барабан, вращающийся в корпусе, с которым верхний и нижний рычаги соединены шарнирами. Катки или аналогичные опорные средства тогда также могут быть прикреплены к корпусу.
Предпочтительно, чтобы опорная балка являлась съемной и была соединена с жаткой, например, сверху крюком, а снизу штифтовым соединением.
Чтобы обеспечить возможность установки угла наклона второго срезающего устройства, один или оба опорных рычага могут иметь регулируемую длину. Это может достигаться за счет обеспечения части опорного рычага втулкой и резьбовыми штангами противоположного направления резьбы. Это также позволяет регулировать расстояние между задней стороной измельчителя и колесами сельскохозяйственной машины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1a представляет собой систему соединения измельчителя с жаткой в нижнем положении жатки. Фиг.1b и 1c представляют собой систему в среднем и высоком положении жатки.
Фиг.2 представляет собой упрощенную модель системы соединения в двух положениях.
Фиг.3 представляет собой векторную модель системы соединения, которая служит в качестве основы расчета системы.
Фиг.4 представляет собой вид сверху машины согласно изобретению.
Фиг.5 представляет собой систему соединения согласно еще одному варианту осуществления изобретения, которая оборудована другим креплением к жатке.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1a представляет собой следующие части уборочного комбайна, содержащего систему подъема согласно изобретению: жатку 1 с передним срезающим устройством 2, состоящим из двух комплектов ножей, движущихся друг относительно друга, приводимых в движение редуктором с вращающимися первичным валом и вторичным валом, которые движутся вперед и назад (так называемый привод механизма качающейся шайбы). В дополнение, она представляет собой подающий механизм 3, с передней частью, с которой соединена жатка, и задней частью, которая соединена с рамой уборочного комбайна. Подающий механизм 3 может поворачиваться вокруг горизонтальной поперечной оси 30 посредством гидравлической системы подъема. Данная система подъема не видна на чертеже: она расположена позади переднего колеса 4 комбайна. Измельчитель 5 прикреплен к задней части жатки. Он состоит из корпуса 6, в котором с возможностью поворота расположен ножевой барабан 7 измельчителя. Ножевой барабан приводится в движение механизмом привода, например, двигателем, снабженным ременной передачей, которая расположена на одном боковом конце измельчителя. Корпус 6 измельчителя опирается на землю посредством двух или более опорных катков 8 (по одному с каждой стороны измельчителя). В качестве альтернативы, для поддержания корпуса 6 измельчителя может быть использована пара опорных пластин. Составные элементы, описанные выше, могут быть выполнены, как в известных машинах.
Изобретение характеризуется наличием системы соединения между жаткой 1 и измельчителем 5, с признаками по п.1. Возможный вариант осуществления подобной системы 10 соединения показан на Фиг.1a и 1b. Данная система соединения установлена по меньшей мере в двух местах по ширине жатки, предпочтительно симметрично по обеим сторонам системы 3 подающего механизма. Система 10 соединения содержит вертикальную опорную балку 11, которая жестко соединена с задней частью жатки (жесткий в смысле «неподвижный относительно жатки»), в верхней точке 12 и в нижней точке 13. Система дополнительно содержит соединительную пластину 14, которая имеет неподвижное соединение с корпусом 6 измельчителя, и два опорных рычага 15, 16. Нижний опорный рычаг 15 шарнирно соединен с опорной балкой 11 и соединительной пластиной 14 в точках 20 и 21 поворота, соответственно (см. Фиг.1b). Верхний опорный рычаг 16 соединен с опорной балкой 11 и пластиной 14 в точках 22 и 23 поворота, соответственно. Опорная балка 11 и/или соединительная пластина 14 могут быть выполнены в виде профилей U-образного поперечного сечения или двойных пластин, которые установлены между осями вращения, которые образуют точки поворота.
Точки 20-23 поворота образуют шарнирный четырехугольник с одной степенью свободы. Положение точек 20-23 поворота и взаимные расстояния между данными точками определены таким образом, чтобы в том случае если поддерживающий каток 8 опирается на землю, угол наклона линии между точками 21 и 23 поворота на соединительной пластине 14 оставался по существу таким же, независимо от положения жатки 1 по высоте. Как видно на Фиг.1a-1c, угол измельчителя относительно поля при подъеме или опускании жатки остается по существу одним и тем же. Это еще лучше видно на схематичном изображении на Фиг.2, которое представляет собой положение рычажного механизма, образованного точками 20-23 поворота, в двух различных положениях жатки. Система подъема жатки вынуждает жатку поворачиваться вокруг фиксированной точки 30 на шасси комбайна. Согласно изобретению, положение точек поворота относительно данной точки 30 поворота такое, что когда поддерживающий каток 8 опирается на землю, угол наклона и высота линии 21-23 остаются по существу постоянными. Данный расчет может быть выполнен согласно векторному методу расчета, в котором системы подъема и ускорения представлены набором векторов. Фиг.3 представляет собой подобные векторы перед их оптимизацией. Итерационные вычисления могут определять положение точек поворота, согласно которому при изменении наклона вектора r2 угол наклона и высота вектора r3 остаются по существу постоянными.
Вслед за оптимизацией, получают рычажный механизм, в котором расстояние между первой точкой 20 поворота и второй точкой 21 поворота существенно меньше, чем расстояние между третьей точкой 22 поворота и четвертой точкой 23 поворота. Вследствие этого, рабочая длина нижнего опорного рычага 15 меньше, чем рабочая длина верхнего опорного рычага 16, расстояние между первой точкой 20 поворота и третьей точкой 22 поворота меньше, чем расстояние между второй точкой 21 поворота и четвертой точкой 23 поворота. Получающаяся в результате линия между оптимальными точками 21, 23 поворота со стороны измельчителя наклонена вверх и назад. В проиллюстрированном варианте осуществления, линия между первой и третьей точками поворота по существу параллельна задней стенке жатки 1.
Согласно возможному варианту осуществления, верхний опорный рычаг 16 имеет изменяемую длину. Вариант, показанный на Фиг.1a-1c, представляет собой пример, в котором верхним опорным рычагом 16 является рычаг с угловой формой, с одной частью с фиксированной длиной 31, которая образует угол с секцией изменяемой длины 32 (см. Фиг.1b). Изменяемая часть 32 состоит из втулки 35 и резьбовых штанг 36, 37 с каждого конца втулки, которые ввинчены с другой стороны в боковые блоки 38 и 39 (см. Фиг.1c). Одно направление резьбы резьбовой штанги противоположно другому направлению. Расстояние между точками 22 и 23 поворота можно регулировать за счет поворота втулки 35. Результатом является изменение угла наклона корпуса 6, и вследствие этого угла, с которым срезается сельскохозяйственная культура. Когда используют катки 8 с различными параметрами, также может быть необходима регулировка длины опорного рычага 16.
При изменении высоты жатки 1, получающееся в результате угловое смещение измельчителя 5 необязательно должно быть равно 0. Отклонение приблизительно до 5° является допустимым без существенной потери эффективности измельчителя. Подобное небольшое увеличение угла может быть даже преимуществом в самой нижней зоне действия жатки 1. Данную низкую высоту жатки используют для полегшей сельскохозяйственной культуры, когда стебли больше нельзя эффективно убирать. Измельчитель тогда используют для полного измельчения растений, так чтобы его можно было эффективно запахивать.
Фиг.4 представляет собой вид сверху передней части уборочного комбайна согласно изобретению. Предусмотрены жатка 1, система 3 подачи и измельчитель 5. Также показана левая система 10 соединения. В данном варианте осуществления, имеется одна подобная система симметрично по обеим сторонам системы подачи.
Соединение вертикальной опорной балки 11 с жаткой 1 может быть выполнено различными путями. В показанном варианте осуществления, опорная балка может быть прикреплена посредством крюка 40 к поперечному штифту 41 сверху жатки, и посредством штифтового соединения 42 с нижней стороны (см. Фиг.1c). Соответственно, данную систему очень легко соединять с жаткой и отсоединять от нее. Согласно другим вариантам осуществления, опорная балка 11 может быть постоянно соединена с жаткой, или точки 20 и 22 поворота могут быть закреплены посредством отдельного опорного средства непосредственно на раме самой жатки (например, треугольными опорными элементами, такими как использованы в EP-A-1483953). Также точки 21 и 23 поворота могут быть расположены на корпусе самого измельчителя, а не на соединительной пластине 14. Фиг.5 представляет собой вариант с иным типом крепления на дне жатки 1, в котором точка 20 поворота совпадает с штифтовым соединением 42. Штифт попадает в направленную назад вилку 43 на задней части жатки. Для легкой установки, первый крюк 40 устанавливают сверху системы соединения на поперечном штифте 41, а затем систему соединения поворачивают вперед до тех пор, пока самый нижний штифт не сядет в вилку 43. Нижнее соединение закрепляется серповидной замыкающей деталью 44.
Изобретение обеспечивает преимущество в том, что ориентация и высота ножевого барабана 7 по существу остаются постоянными, независимо от высоты жатки, создавая более эффективную работу измельчителя.
Следует отметить, что описанная выше комбинация уборочного комбайна, жатки и измельчителя является только одним вариантом осуществления настоящего изобретения, и что модификации и адаптации возможны, не выходя за рамки объема изобретения, который определен приложенной формулой изобретения. Соответственно, можно сделать регулируемой длину обоих опорных рычагов. Это позволяет регулировать расстояния между измельчителем и передними колесами комбайна.