Плуг із пристроєм для підйому принаймні одного гряділя

Реферат: Винахід належить до сільськогосподарської механізації, зокрема до галузі плугів. Заявлений плуг (1) містить раму (6), на якій встановлений щонайменше один гряділь (8) за допомогою відповідного картера (9). Гряділь (8) утримує на своєму передньому кінці поворотну вісь (12), що спирається на опору (13), виконану у вказаному картері (9). Утримання гряділя (8) на картері (9) забезпечують за допомогою тяги (14), на яку діє тяговим зусиллям силовий циліндр (15). Плуг містить пристрій (16) для керованого підйому гряділя (8) за рахунок його повороту навколо осі, яка по суті відповідає вказаній поворотній осі (12). Застосування винаходу призводить до створення плуга, в якому кількість працюючих плугових корпусів можна довільно адаптувати залежно від оброблюваної ділянки і залежно від типу трактора. UA 109874 C2 (12) UA 109874 C2 UA 109874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до загальної галузі сільськогосподарської механізації і, зокрема, до галузі плугів. Винахід належить до плуга, який містить раму, на якій встановлений щонайменше один гряділь за допомогою відповідного картера, при цьому гряділь утримує на своєму передньому кінці поворотну вісь, що спирається на опору, виконану у вказаному картері, при цьому утримання вказаного гряділя на вказаному картері забезпечують за допомогою тяги, на яку діє тяговим зусиллям силовий циліндр. Нині розмір плуга визначають з урахуванням потужності і підйомної сили трактора, а також з урахуванням стану ґрунту різних ділянок, що розробляються. Ділянки, що розробляються, розрізняються по своїй формі, рельєфу і типам ґрунту. Підйомна сила трактора визначає максимальну вагу і, отже, максимальна кількість плугових корпусів. Потужність трактора дозволяє визначити можливу кількість плугових корпусів в цих робочих умовах. Один плуговий корпус споживає від 20 до 40 кінських сил залежно від глибини оранки і від зв'язності ґрунту. Таким чином, потужність, що поглинається плуговим корпусом, змінюється залежно від оброблюваних ділянок. Вибір кількості плугових корпусів обмежений для глинистих ґрунтів, що називаються важкими, які вимагають підвищеної тягової потужності від 40 до 45 кінських сил на один плуговий корпус. Таким чином, ділянки з важкими ґрунтами істотно знижують продуктивність плуга на сільськогосподарській фермі, ділянки якої здебільшого складаються з легких ґрунтів. Відома можливість адаптації кількості плугових корпусів, вживаних в умовах роботи з напівнавісним плугом. Такий плуг містить плугові корпуси, розподілені між передньою частиною і задньою частиною. Між передньою і задньою частинами знаходиться візок з колесами. При таких плугах великої довжини можна повністю піднімати плугові корпуси задньої частини на важких ділянках і/або у кінці поля. Так, наприклад, на похилих ділянках землі працюють тільки передні плугові корпуси, а уся задня частина при цьому піднята. Як правило, в задній частині плуга встановлені три і навіть чотири плугові корпуси. Отже, піднімають усі ті три і навіть чотири корпуси, які не беруть участь в роботі. Отже, адаптація кількості плугових корпусів до умов і до ґрунту є приблизною і ніяк не оптимальною. Відомі також плуги з гідравлічними безупинними запобіжними пристроями, що дозволяють відкинути гряділь на короткий час, щоб звільнити плуговий корпус, що зустрічає на своєму шляху перешкоду. Машина такого типу містить гряділі, встановлені на рамі через відповідний картер. Передній кінець гряділя містить поворотну вісь, яка спирається на опору, виконану у вказаному картері. Утримання вказаного гряділя на вказаному картері забезпечують за допомогою тяги, на яку тяговим зусиллям діє силовий циліндр. Силовий циліндр є частиною масляно-пневматичного механізму, що утворює гідравлічний безупинний запобіжний пристрій. Цей механізм дозволяє плуговому корпусу, що зустрічає перешкоду, відкинутися назад і автоматично повернутися в положення на ґрунті після проходження перешкоди. Для цього масляно-пневматичний механізм містить також амортизуючий елемент, що є акумулятором з резервуаром стисного азоту. Акумулятор дозволяє повертати гряділь і плуговий корпус в робоче положення. Завдяки акумулятору, гряділь включається в роботу відразу після проходження перешкоди без участі тракториста і без зупинки трактора. Таким чином, гряділь піднімається тільки, коли плуговий корпус зустрічає перешкоду під час орання. Гідравлічний безупинний запобіжний пристрій не дозволяє утримувати плуговий корпус над землею у відсутність перешкоди. Задачею даного винаходу є усунення вищезгаданих недоліків. Зокрема, завданням винаходу є створення плуга, в якому кількість працюючих плугових корпусів можна керовано адаптувати залежно від оброблюваної ділянки і залежно від типу трактора. У зв'язку з цим, важлива відмітна ознака винаходу полягає в тому, що вказаний плуг містить пристрій, що дозволяє керовано піднімати гряділь, повертаючи його навколо осі, яка по суті відповідає поворотній осі. Завдяки цьому пристрою, можна управляти положенням відповідного гряділя і керовано зменшувати або збільшувати кількість працюючих плугових корпусів. Таким чином, кількість плугових корпусів мінятиметься залежно від характеру ґрунту, щоб загальна потужність, споживана працюючими плуговими корпусами, гранично наближалася до максимальної потужності трактора. Згідно з іншою відмітною ознакою, усі гряділі забезпечені пристроєм відповідно до даного винаходу. Таким чином, полегшується вхід і вихід з борозни, за рахунок чого скорочуються не оброблені зони. Кожен гряділь управляється індивідуально і може входити і виходити з ґрунту уздовж однієї лінії. Інші відмітні ознаки і переваги винаходу будуть очевидніші з нижченаведеного опису, представленого як необмежуючий приклад виконання, з посиланнями на креслення, що додаються. 1 UA 109874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 5 показаний плуг відповідно до заявленого винаходу в робочому положенні, останній плуговий корпус якого утримується над землею, вигляд збоку; на фіг. 4 показаний гряділь плуга під час роботи, вигляд збоку; на фіг. 3 показаний гряділь плуга в піднятому положенні, вигляд збоку; на Фіг. 2 показаний вхід у борозну при роботі з плугом відповідно до даного винаходу, вигляд зверху; на фіг. 1 показаний плуг, зображений на Фіг. 4, вигляд збоку. Показане на фіг. 5 сільськогосподарське знаряддя є плугом 1. Плуг 1 призначений для з'єднання з трактором 2 за допомогою зчіпного вузла 3. Зокрема, плуг 1 сполучають із зчіпним пристроєм 4 трактора 2. На Фіг. 1 показані тільки задня частина трактора 2 і його задні колеса 5. Трактор 2 тягне плуг 1 у напрямку руху, показаному стрілкою А. У подальшому тексті опису поняття "передній", "задній" і "спереду", "ззаду" слід розглядати відносно до напряму руху А. Плуг 1 містить також раму 6, плугові корпуси 7, деталі з'єднання між рамою 6 і плуговими корпусами 7, запобіжні пристрої, які при зіткненні з перешкодою дозволяють уникнути поломки основної деталі плуга 1, і облаштування регулювання. Як правило, на рамі встановлені декілька плугових корпусів 7, які є робочими інструментами, що розрізають, піднімають і перевертають смугу землі. Кожен плуговий корпус 7 жорстко сполучений з рамою 6 плуга 1 через відповідні гряділь 8 і картер 9. Плуг 1, показаний на Фіг. 1, є навісним плугом і сполучений з трактором 2 за допомогою триточкового зчіпного пристрою, керованого за допомогою гідравлічного підйомного засобу трактора. Плуг є оборотним і обладнаний шістьма плуговими корпусами 7. На Фіг. 4 детальніше показаний гряділь 8, встановлений на рамі 6 через відповідний картер 9. Гряділь сполучений з рамою 6 за допомогою горизонтального шарніра 10 по суті з горизонтальною віссю, перпендикулярною до робочого напряму. Картер 9 сполучений з рамою 6 за допомогою вертикального шарніра 11 з віссю, по суті вертикальною відносно робочого напряму. На своєму передньому кінці гряділь 8 містить поворотну вісь 12, що спирається на опору 13, виконану у вказаному картері 9. Поворотна вісь 12 по суті паралельна осі. горизонтального шарніра 10. Тяга 14 утримує гряділь 8 притиснутим до опори 13 картера 9. На тягу 14 тяговим зусиллям діє силовий циліндр 15, що дозволяє плуговому корпусу 7 залишатися в землі. Кожен гряділь 8 обладнаний гідравлічним безупинним запобіжним пристроєм, який дозволяє йому обернутися вгору, коли плуговий корпус 7 натикається на перешкоду, утворену каменем. Один кінець тяги 14 сполучений з горизонтальним шарніром 10, а інший кінець сполучений з силовим циліндром 15 через інший шарнір 25. Силовий циліндр 15 тягне за тягу 14, щоб утримувати і гряділь 8 в робочому положенні. Згідно з важливою відмітною ознакою, плуг 1 містить пристрій 16 для керованого підйому гряділя 8 шляхом повороту навколо осі, по суті відповідної вказаної поворотної осі 12. Завдяки цьому пристрою 16, вказаний гряділь 8 можна керовано або навмисно відкидати, не міняючи положення рами 6 плуга 1. Таким чином, кількість працюючих плугових корпусів плуга можна керовано зменшити для адаптації до умов ґрунту. На додаток до відключення у разі перевантаження або зіткнення з перешкодою під час оранки користувач може зменшити кількість плугових корпусів шляхом підйому відповідного гряділя. У прикладі здійснення, представленому на Фіг. 5, останній гряділь 8 обладнаний пристроєм 16, що дозволяє піднімати його і утримувати над землею. Він забирається, тобто обертається в напрямку проти годинникової стрілки відносно рами 6. Таким чином, плуг 1 працює тільки з п'ятьма плуговими корпусами, тоді як на ньому їх встановлено шість. Останній гряділь 8 зі встановленим або встановленими на ньому плуговими корпусами 7 можна утримувати над землею для роботи в складних умовах. Завдяки винаходу, кількість плугових корпусів можна міняти залежно від умов ґрунту, щоб потужність, що поглинається працюючим плуговим корпусом, могла співпадати або максимально наближатися до максимальної потужності, що розвивається трактором. На Фіг. 2 показані останній гряділь 8 в його робочому положенні і тяга 14, що, по суті, знаходиться на одній прямій з рамою 6 плуга 1. На Фіг. 3 показаний останній гряділь 8 в поверненому положенні, при цьому плугові корпуси 7 підняті над землею. При цьому можна відмітити, що тяга 14 гряділя 8 обернулася відносно рами 6 плуга 1. Рама 6 залишається по суті паралельно поверхні землі. Таким чином, конструкція плуга 1 не перемістилася, а обернувся тільки гряділь 8, обладнаний пристроєм 16. Підйом гряділя 8 відбувається за рахунок штовхального зусилля вказаної тяги 14 на вказаний картер 9. Це штовхальне зусилля дозволяє повернути гряділь 8 вгору навколо поворотної осі 12. Для цього облаштування 16 підйому гряділя 8 містить двоступінчатий силовий циліндр. Переважно силовий циліндр 15, сполучений з тягою 14, виконаний у вигляді двоступінчатого силового циліндра. Таким чином, саме двоступінчатий силовий циліндр 15 штовхає тягу 14, щоб повернути гряділь 8 в положення над землею. У велику камеру силового циліндра 15 подають 2 UA 109874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 олію, щоб підняти гряділь 8 шляхом його повороту і утримувати його над землею. Переважно пристроєм 16 для підйому гряділя 8, зокрема двоступінчатим силовим циліндром 15, управляють з кабіни трактора 2. Згідно з іншою важливою відмітною ознакою, вказаний пристрій 16 містить також систему 17 утримання поворотної осі 12 на опорі 13 картера 9. За рахунок цього забезпечують напрям повороту гряділя 8, оскільки поворотна вісь 12 не може відійти від опори 13 картера 9. Для цього система 17 утримання містить гак 18. Гак 18 проходить, по суті, над поворотною віссю 12 і виконаний з можливістю взаємодії з частиною периферії поворотної осі 12. Гак 18 взаємодіє з верхньою частиною поворотної осі 12. Гак 18 виконаний також з можливістю забезпечення бічного зміщення приблизно на 6° у разі, коли плуговий корпус 7 стикається з каменем своєю бічною стороною. Переважно система 17 утримання пов'язана з картером 9. Таким чином, поворот гряділя 8 відбувається навколо осі, по суті відповідної поворотній осі 12. Показаний на фігурах плуг 1 є оборотним, і на кожному гряділі 8 встановлений правий плуговий корпус і лівий плуговий корпус. Плугові корпуси симетричні відносно горизонтальної площини, що проходить через горизонтальний шарнір 10. Рама 6 обертається на 180°, щоб плугові корпуси працювали по черзі, і містить поворотний пристрій 19. Плуг 1 містить також борозне колесо 20. Це колесо 20 встановлено на задньому кінці рами 6 і забезпечує контроль глибини оранки на додаток до зчіпного пристрою 4 трактора 2. Як показано на Фіг. 4, передній кінець гряділя 8 містить дві поворотні осі 12, верхню поворотну вісь і нижню поворотну вісь. Кожна з них спирається на відповідну опору 13, виконану в картері 9. Верхня поворотна вісь знаходиться над нижньою поворотною віссю, і вони симетричні відносно горизонтальної площини, що проходить через горизонтальний шарнір 10. У показаному робочому положенні силовий циліндр 15 діє тяговим зусиллям на тягу 14, щоб обидві поворотні осі залишалися притиснутими до опор 13 картера 9. Поворотні осі 12 знаходяться спереду відносно осі горизонтального шарніра 10. Силовий циліндр 15 виконує також функцію гідравлічного безупинного запобіжного пристрою, тобто гряділь 8 може вивільнитися і вмить вийти із землі, коли плуговий корпус 7 натрапляє на перешкоду, потім знову заходить в землю відразу після проходження перешкоди. Діапазон запобіжного спрацьовування на гряділі 8 можна регулювати. На Фіг. 3 і 2 опори 13 показані пунктирними лініями. Ці опори 13 є напівциліндричними і виконані в картері 9. Згідно з не показаним альтернативним варіантом, на гряділі виконують циліндричні опори 13, а на картері 9 виконують поворотні осі 12. Уальтернативному варіанті опори 13 можуть бути сферичними. Показана тяга 14 проходить в гряділі 8, і мається на увазі центральна тяга. Згідно з альтернативним варіантом, тяга знаходиться ззовні гряділя. Таким чином, система 17 утримання містить два гаки 18. Обидва гаки 18 сполучені циліндричною віссю 21. Вони встановлені на картері 9. Система 17 утримання містить верхній гак і нижній гак. Вказаний нижній гак знаходиться знизу і по суті на вертикалі з вказаним верхнім гаком. Рух вказаного нижнього гака пов'язаний з рухом вказаного верхнього гака через циліндричну вісь 21. Циліндрична вісь 21 і гаки 18 переміщаються в картері 9. Система 17 утримання виконана так, що, коли задіяний верхній гак, нижній гак є неактивними, і навпаки. Таким чином, вона адаптована для оборотного плуга, плугові корпуси якого працюють по черзі. Активація системи 17 утримання відбувається автоматично залежно від плугових корпусів, що знаходяться в роботі. Відповідний гак 18 встає на місце за рахунок сили тяжіння. Згідно з не показаним альтернативним варіантом, активація системи 17 утримання і, зокрема, відповідного гака 18 є механізованою. У прикладі, показаному на Фіг. 4, верхній гак є активним під час правої оранки. Під час лівої оранки активним є нижній гак. Відстань, що розділяє верхній гак і нижній гак, є постійною і перевищує проміжок між верхньою поворотною віссю і нижньою поворотною віссю гряділя 8. Задня частина гака 18 не входить в контакт ні з однією деталлю, що дозволяє гряділю 8 переміщатися у бічному напрямку у разі контакту з каменем бічної сторони плугового корпусу 8. З верхнім гаком, що утримує верхню поворотну вісь притиснутої до верхньої опори, поворотний рух гряділя 8 навколо верхньої поворотної осі спрямовується як під час підйому, так і під час опускання. Крім того, оскільки нижній гак не задіяний, гряділь 8 може обертатися тільки навколо верхньої поворотної осі, коли силовий циліндр 15 діє штовхальним зусиллям. На Фіг. 3 показаний останній гряділь 8 плуга 9 в піднятому положенні. Для цього у велику камеру 22 силового циліндра 15 подвійної дії надходить олія, і силовий циліндр 15 подовжується, повертаючи гряділь 8 навколо верхньої поворотної осі. На фігурах трубопроводи живлення олією силових циліндрів 15 не показані. Оскільки верхній гак є активним і зачіпляється з верхньою поворотною віссю, нижня поворотна вісь відходить від нижньої опори картера 9, забезпечуючи поворот. Після повного виходу штока силового циліндра 15 плугові 3 UA 109874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 корпуси 7 знаходяться над землею і, отже, не перевертають ґрунт. Щоб гак 18 залишався активним в піднятому положенні гряділя 8, останній спирається на поворотну вісь 12 під дією запобіжного пристрою 23. Запобіжний пристрій 23 знаходиться на гряділі 8 і виконаний у вигляді регульованого гвинта, що спирається на верхню частину гака 18. На Фіг. 5, показаний плуг 1 з піднятим останнім гряділем 8. Плугові корпуси 7 цього гряділя 8 залишаються над поверхнею землі. Можна також обладнати два і навіть три останніх гряділів 8 плуга 1 пристроєм 16 підйому гряділя. Це дозволяє використати на короткий час шестикорпусний плуг в дуже складних умовах, зменшуючи кількість працюючих плугових корпусів тільки до чотирьох або трьох плугових корпусів. У прикладі здійснення, показаному на Фіг. 1 і 2, усі гряділі 8 плуга 1 обладнані пристроєм 16 для підйому гряділя 8. Таким чином, кожен гряділь 8 можна піднімати по вибору, що дозволяє скорочувати поворотні смуги під час розворотів у кінці ділянки. Поворотні смуги є смугами завдовжки від 5 до 10 метрів, де трактор повертає у кінці ділянки. Після оранки ділянки ці поворотні смуги мають заорати борознами, перпендикулярними до головних борозен. Як правило, ці поворотні смуги містять чергування зораних трикутних зон і не зораних трикутних зон. При використанні плуга 1 відповідно до даного винаходу входом у борозну і виходом з борозни кожного гряділя 8 управляють індивідуально, щоб звести до мінімуму ширину поворотних смуг. На Фіг. 2 плуг 1 показаний в положенні входу у борозну з трьома працюючими плуговими корпусами і трьома плуговими корпусами, які ще залишаються піднятими. Вхід і вихід з борозни відбувається по прямій лінії 24, оскільки усі плугові корпуси входять у борозну і виходять з борозни один за іншим, як тільки вони підходять до однієї і тієї ж лінії, перпендикулярної до напряму руху. Борозни плугових корпусів 7 схематично показані лініями, які починаються від прямої лінії 24. З правою поворотною смугою (без трикутника) кількість проходів для поперечного заорювання зменшується,і заорювання кінця поля спрощується. На Фіг. 1 показаний вигляд збоку плуга 1, показаного на Фіг. 2. Вхід в землю трьох останніх плугових корпусів відбувається у міру приведення в дію двоступінчатого силового циліндра 15 кожного гряділя 8. Таким чином, вхід і вихід у борозни коротшає. Слід зазначити, що рама 6 залишається по суті паралельною поверхні землі. Оскільки положення кожного гряділя 8 на рамі відомо, можна координувати вхід і вихід кожного гряділя 8 залежно від швидкості руху трактора. При автоматичному управлінні через електронні засоби управління різними гряділями 8 плуга 1 не залежить від досвіду або кваліфікації користувача. Згідно з альтернативним варіантом, управління положенням різних гряділів відбувається автоматично залежно від їх положення і від уявної лінії, записаної в облаштуванні GPS. Плуг відповідно до даного винаходу може бути простим, тобто необоротним плугом. В цьому випадку пристрій 17 утримання містить тільки один гак 18, положення якого на поворотній осі 12 є фіксованим. Плуг відповідно до даного винаходу може бути напівнавісним або причіпним плугом. Зрозуміло, даний винахід не обмежується описаними вище і показаними на фігурах варіантами здійснення. У нього можна вносити зміни, зокрема, що стосуються конструкції або кількості різних елементів, або шляхом заміни технічними еквівалентами, не виходячи при цьому за рамки об'єму правового захисту, визначеного нижченаведеною формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Плуг (1), який містить раму (6), на якій встановлений щонайменше один гряділь (8) за допомогою відповідного картера (9), при цьому гряділь (8) утримує на своєму передньому кінці поворотну вісь (12), яка спирається на опору (13), виконану у вказаному картері (9), причому гряділь (8) утримується на картері (9) за допомогою тяги (14), на яку діє тяговим зусиллям пристрій (16) для умисного підйому гряділя (8) за рахунок його повороту навколо осі, по суті відповідної вказаній поворотній осі (12). 2. Плуг за п. 1, який характеризується тим, що тяга (14) виконана з можливістю дії штовхальним зусиллям на картер (9) із забезпеченням підйому гряділя (8). 3. Плуг за п. 1, який характеризується тим, що вказаний пристрій (16) містить силовий циліндр (15) подвійної дії, при цьому у велику камеру (22) вказаного силового циліндра (15) надходить рідке середовище для підйому і утримання гряділя (8) над землею. 4. Плуг за п. 3, який характеризується тим, що виконаний з можливістю управління вказаним силовим циліндром (15) з трактора (2). 5. Плуг за п. 1, який характеризується тим, що вказаний пристрій (16) включає систему (17) утримання поворотної осі (12) на опорі (13) картера (9). 4 UA 109874 C2 5 10 15 6. Плуг за п. 5, який характеризується тим, що вказана система (17) утримання містить щонайменше один гак (18). 7. Плуг за п. 6, який характеризується тим, що вказаний гак (18) знаходиться по суті над вказаною поворотною віссю (12) і виконаний з можливістю взаємодії з частиною периферії вказаної поворотної осі (12). 8. Плуг за п. 5, який характеризується тим, що система (17) утримання містить верхній гак і нижній гак, при цьому, коли вказаний верхній гак є активним, вказаний нижній гак є неактивним, і навпаки. 9. Плуг за п. 8, який характеризується тим, що вказаний нижній гак розташований знизу і, по суті, на вертикалі з вказаним верхнім гаком, при цьому рух вказаного нижнього гака погоджений з рухом вказаного верхнього гака. 10. Плуг за п. 5, який характеризується тим, що система (17) утримання встановлена на картері (9). 11. Плуг за п. 1, який характеризується тим, що кожен гряділь (8) містить пристрій (16) для підйому відповідного гряділя. 5 UA 109874 C2 6 UA 109874 C2 7 UA 109874 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8