Ручний віброударний струшувач плодів

Реферат: Ручний віброударний струшувач плодів, що містить збурювач коливань кривошипно-повзунного типу, виконаний у вигляді корпуса, в опорах обертання якого на валах змонтовані ведуча та ведена конічні шестерні й на веденій конічній шестірні встановлений кривошип, шарнірно з'єднаний із шатуном, що шарнірно сполучений з повзуном, змонтованим у напрямній корпуса збурювача коливань, до якого прикріплений корпус відцентрової муфти у вигляді ведучої та веденої частин. Ведуча частина, що виконана як маточина з шарнірно встановленими на ній тягарцями, з'єднана з двигуном внутрішнього згоряння, прикріпленим до корпуса відцентрової муфти, а ведена частина відцентрової муфти змонтована на валу ведучої конічної шестірні. До повзуна збурювача коливань прикріплена штанга з важелем її повертання і на штанзі встановлений вилчастий захват, оснащений еластичними подушками, також до корпуса збурювача коливань прикріплені кронштейни, в отворах яких змонтована напрямна штанга механізму утримання, маневрування і управління струшувачем із встановленими на ній демпферними пружинами й упорами регулювання попереднього натягу цих пружин. На передній частині напрямної штанги розташована рукоятка з демпферними пружинами, а на задній частині напрямної штанги змонтований поперечний важіль, до якого одним кінцем прикріплена утримуюча лямка, з'єднана іншим кінцем з напрямною штангою. До поперечного важеля також приєднана еластична вставка, на якій закріплена рукоятка з важільцем управління системою подачі палива двигуна внутрішнього згоряння струшувача. Додатково струшувач оснащений ударним механізмом з регульованим ударним імпульсом. UA 95453 U (54) РУЧНИЙ ВІБРОУДАРНИЙ СТРУШУВАЧ ПЛОДІВ UA 95453 U UA 95453 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема, до засобів механізованого знімання плодів струшуванням у садах, не підготованих до механізованих плодозбиральних робіт, а також у тракторонедоступних місцях (на схилах понад 12°, терасах і у лісосмугах). Відомий ручний струшувач плодів містить збурювач коливань кривошипно-повзунного типу, виконаний у вигляді корпуса, в опорах обертання якого на валах змонтовані ведуча та ведена конічні шестерні. На веденій конічній шестірні встановлений кривошип, шарнірно з'єднаний із шатуном, що шарнірно сполучений з повзуном, змонтованим у напрямній корпуса збурювача коливань. До вказаного корпуса прикріплений корпус відцентрової муфти у вигляді ведучої та веденої частин. Ведуча частина, що виконана як маточина з шарнірно встановленими на ній тягарцями, з'єднана з двигуном внутрішнього згоряння, прикріпленим до корпуса відцентрової муфти. Ведена частина відцентрової муфти змонтована на валу ведучої конічної шестірні. До повзуна збурювача коливань прикріплена штанга з важелем її повертання і на штанзі встановлений вилчастий захват, оснащений еластичними подушками. До корпуса збурювача коливань прикріплені кронштейни, в отворах яких змонтована напрямна штанга механізму утримання, маневрування і управління струшувачем. На напрямній штанзі встановлені демпферні пружини й упори регулювання попереднього натягу цих пружин. На передній частині напрямної штанги розташована рукоятка з демпферними пружинами, а на задній частині напрямної штанги змонтований поперечний важіль, до якого одним кінцем прикріплена утримуюча лямка, з'єднана іншим кінцем з напрямною штангою. До поперечного важеля також приєднана еластична вставка, на якій закріплена рукоятка з важільцем управління системою подачі палива двигуна внутрішнього згоряння струшувача (Інструкція ручного струшувача Scuotitore Shaker SC 105). Відомий ручний струшувач плодів, що вибраний як найближчий аналог, є вібраційним інерційним лінійним струшувачем гілок крони, який характеризується низькою повнотою знімання плодів, залежною від частоти струшування гілок в місці їх захвату. Плодоносні гілки мають різні діаметри й довжину, а від цих розмірів залежить необхідна частота струшування гілок, за якої досягається висока повнота знімання плодів, тобто діапазон необхідних частот струшування гілок крони доволі широкий. Для забезпечення високої повноти знімання плодів спектр частот струшування гілок в місці їх захвату повинен охоплювати діапазон необхідних частот струшування. У відомому ручному струшувачі плодів зміна частоти вібраційного струшування гілок в місці їх захвату забезпечується зміною частоти обертання колінчастого вала двигуна внутрішнього згоряння струшувача. Проте, змінюючи частоту обертання колінчастого вала двигуна, спектр частот струшування гілок в місці їх захвату не охоплює діапазону необхідних частот струшування, й повнота знімання плодів низька. В основу корисної моделі поставлено задачу, що полягає у створенні такого ручного віброударного струшувача плодів, в якому завдяки охопленню спектром частот струшування гілок в місці їх захвату діапазону необхідних частот струшування забезпечується підвищення повноти знімання плодів. Поставлена задача вирішується тим, що ручний струшувач плодів, який містить збурювач коливань кривошипно-повзунного типу, виконаний у вигляді корпуса, в опорах обертання якого на валах змонтовані ведуча та ведена конічні шестерні, й на веденій конічній шестірні встановлений кривошип, шарнірно з'єднаний із шатуном, що шарнірно сполучений з повзуном, змонтованим у напрямній корпуса збурювача коливань, до якого прикріплений корпус відцентрової муфти у вигляді ведучої та веденої частин, причому ведуча частина, що виконана як маточина з шарнірно встановленими на ній тягарцями, з'єднана з двигуном внутрішнього згоряння, прикріпленим до корпуса відцентрової муфти, а ведена частина відцентрової муфти змонтована на валу ведучої конічної шестірні, причому до повзуна збурювача коливань прикріплена штанга з важелем її повертання і на штанзі встановлений вилчастий захват, оснащений еластичними подушками, також до корпуса збурювача коливань прикріплені кронштейни, в отворах яких змонтована напрямна штанга механізму утримання, маневрування і управління струшувачем із встановленими на ній демпферними пружинами й упорами регулювання попереднього натягу цих пружин, і на передній частині напрямної штанги розташована рукоятка з демпферними пружинами, а на задній частині напрямної штанги змонтований поперечний важіль, до якого одним кінцем прикріплена утримуюча лямка, з'єднана іншим кінцем з напрямною штангою, причому до поперечного важеля також приєднана еластична вставка, на якій закріплена рукоятка з важільцем управління системою подачі палива двигуна внутрішнього згоряння струшувача, згідно з корисною моделлю, додатково оснащений ударним механізмом з регульованим ударним імпульсом. 1 UA 95453 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Поставлена задача вирішується також тим, що ударний механізм виконаний у вигляді циліндра та прикріплених до його торців кришок-упорів, причому одна кришка-упор з'єднана з повзуном збурювача коливань, а у циліндрі встановлені ковзні чашки, між якими розташована пружина та шайби регулювання її попереднього натягу, в ковзних чашках встановлений ковзний шток з упорами і шайбами регулювання зазору між цими чашками, й до ковзного штока прикріплена штанга із встановленим на ній вилчастим захватом. Охоплення спектром частот струшування гілок в місці їх захвату діапазону необхідних частот струшування й, відповідно, підвищення повноти знімання плодів забезпечується оснащенням струшувача ударним механізмом з регульованим ударним імпульсом. Для пояснення запропонованої корисної моделі наведена принципова схема ручного віброударного струшувача плодів. Ручний віброударний струшувач плодів містить збурювач коливань 1 кривошипноповзунного типу, виконаний у вигляді корпуса 2, в опорах обертання якого на валах змонтовані ведуча 3 та ведена 4 конічні шестерні. На веденій конічній шестірні 4 встановлений кривошип 5, шарнірно з'єднаний із шатуном 6, що шарнірно сполучений з повзуном 7, змонтованим у напрямній корпуса 2 збурювача коливань 1. До корпуса 2 прикріплений корпус 8 відцентрової муфти 9 у вигляді ведучої 10 та веденої 11 частин. Ведуча частина 10, що виконана як маточина з шарнірно встановленими на ній тягарцями, з'єднана з двигуном внутрішнього згоряння 12, прикріпленим до корпуса 8 відцентрової муфти 9. Ведена частина 11 відцентрової муфти 9 змонтована на валу ведучої конічної шестірні 3. Струшувач оснащений ударним механізмом 13 з регульованим ударним імпульсом. Виконаний ударний механізм 13 у вигляді циліндра 14 та прикріплених до його торців кришокупорів 15 і 16. Одна кришка-упор 15 з'єднана з повзуном 7 збурювача коливань 1, а у циліндрі 14 встановлені ковзні чашки 17 й 18, між якими розташована пружина 19 та шайби 20 регулювання її попереднього натягу. В ковзних чашках 17 й 18 встановлений ковзний шток 21 з упорами 22 та 23 і шайбами 24 регулювання зазору між цими чашками. До ковзного штока 21 прикріплена штанга 25 з важелем 26 її повертання, й на штанзі 25 встановлений вилчастий захват 27, оснащений еластичними подушками 28 і 29. До корпуса 2 збурювача коливань 1 прикріплені кронштейни 30 й 31, в отворах яких змонтована напрямна штанга 32 механізму утримання, маневрування і управління струшувачем. На напрямній штанзі 32 встановлені демпферні пружини 33 та 34 і упори 35 й 36 регулювання попереднього натягу цих пружин. На передній частині напрямної штанги 32 встановлена рукоятка 37 з демпферними пружинами 38 і 39, а на задній частині напрямної штанги 32 змонтований поперечний важіль 40. Одним кінцем до важеля 40 прикріплена утримуюча лямка 41, з'єднана іншим кінцем з напрямною штангою 32. До поперечного важеля 40 також приєднана еластична вставка 42, на якій закріплена рукоятка 43 з важільцем 44 управління системою подачі палива двигуна внутрішнього згоряння 12 струшувача. Працює ручний віброударний струшувач плодів наступним чином. Перед початком роботи регулюється ударний імпульс ударного механізму 13 відповідно до виду, сорту й віку дерев, плоди з яких підлягають збиранню. Імпульс регулюється зміною зазору між ковзними чашками 17 й 18, зокрема, для зменшення зазору встановлюються додаткові шайби 24 між упором 23 і чашкою 17. Пропорційно збільшенню числа шайб 24 зменшується число шайб 20, що забезпечують натяг пружини 19 й постійне притискання ковзних чашок 17 і 18 до упорів 22 та 23 при вимкненому збурювачі коливань 1. Для збільшення зазору між ковзними чашками 17 і 18 число шайб 24 зменшується, й відповідно збільшується число шайб 20. Відрегулювавши ударний імпульс, працівник-збирач плодів, що обслуговує ручний віброударний струшувач, запускає двигун внутрішнього згоряння 12 струшувача і важільцем 44 встановлює подачу палива, за якої двигун 12 розвиває мінімально стійкі оберти. У такому випадку разом з колінчастим валом двигуна 12 обертається ведуча частина 10 відцентрової муфти 9, змонтованої в корпусі 8. Відцентрова сила, що діє на шарнірно встановлені тягарці ведучої частини 10, недостатня для притискання вказаних тягарців до веденої частини 11 муфти 9 та забезпечення приводу збурювача коливань 1. Працівник-збирач плодів, утримуючи струшувач однією рукою за рукоятку 43, іншою рукою накидає утримуючу лямку 41 на плече й береться цією ж рукою за рукоятку 37. Сила тяжіння струшувача через кронштейни 30 й 31, що прикріплені до корпуса 2 збурювача коливань 1, напрямну штангу 32, поперечний важіль 40 і лямку 41 передається на плече працівника-збирача плодів. Також сила тяжіння струшувача через напрямну штангу 32, поперечний важіль 40, еластичну вставку 42 й рукоятки 37 і 43 передається на руки працівника-збирача. Еластична 2 UA 95453 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вставка 42 прогинається, демпфіруючи навантаження, під час маневрування і роботи струшувача. Працівник-збирач плодів, утримуючи струшувач, маневрує ним за допомогою рукояток 37 й 43 і вводить штангу 25 із захватом 27 в крону дерева. Вибравши місце захвату плодоносної гілки, працівник-збирач переміщається біля дерева і зупиняється в місці, коли штанга 25 займає перпендикулярне положення до повздовжньої осі гілки в місці її захвату. Повертаючи важіль 26 разом зі штангою 25, вилчастий захват 27 накладають на гілку і притискають до неї еластичними подушки 28 та 29, які деформуються й щільно охоплюють кору. Після захвату гілки працівник-збирач плодів натискає на важілець 44, збільшується подача палива й, відповідно, частота обертання двигуна 12. Зростає відцентрова сила, яка притискає шарнірно встановлені тягарці ведучої частини 10 муфти 9 до її веденої частини 11. Починають обертатися ведуча 3 і ведена 4 конічні шестерні разом з кривошипом 5. Через шатун 6 забезпечується зворотно-поступальний, коливний рух повзуна 7, разом з яким рухаються кришка-упор 15, циліндр 14 та кришка-упор 16. Кришка-упор 15 через шайби 24 передає гармонійно змінювану збурювальну силу ковзній чашці 17, яка разом з шайбами 24 відходить від упора 23, і, стискаючи пружину 19, діє на ковзну чашку 18. Далі через упор 22, ковзний шток 21, штангу 25 й вилчастий захват 27 гармонійно змінювана збурювальна сила передається плодоносній гілці, забезпечуючи її струшування з частотою, що відповідає частоті зміни збурювальної сили. Такий вібраційний режим струшування гілки продовжується доти, доки є зазор між ковзними чашками 17 і 18. У момент, коли ковзна чашка 17 наносить удар по ковзній чашці 18, гармонійно змінювана збурювальна сила доповнюється силою удару, забезпечуючи віброударний режим струшування плодоносної гілки. Із зміною напряму коливного руху повзуна 7 разом з ним продовжують рухатися кришкаупор 15, циліндр 14 та кришка-упор 16. Ковзна чашка 17 відтискається пружиною 19 і в певний момент через шайби 24 входить у контакт з упором 23. Кришка-упор 16 передає гармонійно змінювану збурювальну силу ковзній чашці 18, яка відходить від упора 22, і, стискаючи пружину 19, діє на ковзну чашку 17. У подальшому через шайби 24, упор 23, ковзний шток 21, штангу 25 і вилчастий захват 27 гармонійно змінювана збурювальна сила передається плодоносній гілці, струшуючи її у вібраційному режимі. Коли ковзна чашка 18 наносить удар по ковзній чашці 17, гармонійно змінювана збурювальна сила доповнюється силою удару, знову ж таки забезпечуючи віброударний режим струшування плодоносної гілки. Під час струшування також коливаються збурювач коливань 1 з двигуном 12, енергія коливного процесу яких поглинається демпферними пружинами 33 і 34 та 38 й 39, зменшуючи інтенсивність коливань на рукоятках 37 та 43 й утримуючій лямці 41. Переміщенням упорів 35 і 36 можна змінювати попередній натяг демпферних пружин 33 та 34 й забезпечувати, відповідно до індивідуальних особливостей працівника-збирача плодів, допустимі параметри коливань, що йому передаються. Упродовж всього проміжку струшування гармонійно змінювана збурювальна сила, що відповідає вібраційному режиму, доповнюється силою послідовних ударів, забезпечуючи віброударний режим струшування. Ударний імпульс як закономірність зміни сили удару - це сума гармонійно змінюваних збурювальних сил з широким спектром частот, тобто віброударний режим забезпечує широкий спектр частот струшування гілок в місці їх захвату. Оскільки такий спектр охоплює діапазон необхідних частот струшування різних гілок, то й підвищується повнота знімання плодів, які опадають на поверхню міжряддя. Працівник-збирач звільняє гілку, плоди з якої зняті, обходить біля дерева і зупиняється в місці, найбільш зручному для захвату наступної гілки, на яку накладається вилчастий захват 27. Робочий цикл знімання плодів продовжується до повного знімання урожаю з усього дерева, а у подальшому - працівник-збирач переходить до наступного плодового дерева. Таким чином, ручний віброударний струшувач плодів завдяки охопленню спектром частот струшування гілок в місці їх захвату діапазону необхідних частот струшування забезпечує підвищення повноти знімання плодів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Ручний віброударний струшувач плодів, що містить збурювач коливань кривошипноповзунного типу, виконаний у вигляді корпуса, в опорах обертання якого на валах змонтовані ведуча та ведена конічні шестерні й на веденій конічній шестірні встановлений кривошип, шарнірно з'єднаний із шатуном, що шарнірно сполучений з повзуном, змонтованим у напрямній корпуса збурювача коливань, до якого прикріплений корпус відцентрової муфти у вигляді 3 UA 95453 U 5 10 15 20 ведучої та веденої частин, причому ведуча частина, що виконана як маточина з шарнірно встановленими на ній тягарцями, з'єднана з двигуном внутрішнього згоряння, прикріпленим до корпуса відцентрової муфти, а ведена частина відцентрової муфти змонтована на валу ведучої конічної шестірні, причому до повзуна збурювача коливань прикріплена штанга з важелем її повертання і на штанзі встановлений вилчастий захват, оснащений еластичними подушками, також до корпуса збурювача коливань прикріплені кронштейни, в отворах яких змонтована напрямна штанга механізму утримання, маневрування і управління струшувачем із встановленими на ній демпферними пружинами й упорами регулювання попереднього натягу цих пружин, і на передній частині напрямної штанги розташована рукоятка з демпферними пружинами, а на задній частині напрямної штанги змонтований поперечний важіль, до якого одним кінцем прикріплена утримуюча лямка, з'єднана іншим кінцем з напрямною штангою, причому до поперечного важеля також приєднана еластична вставка, на якій закріплена рукоятка з важільцем управління системою подачі палива двигуна внутрішнього згоряння струшувача, який відрізняється тим, що додатково оснащений ударним механізмом з регульованим ударним імпульсом. 2. Ручний віброударний струшувач плодів за п. 1, який відрізняється тим, що ударний механізм виконаний у вигляді циліндра та прикріплених до його торців кришок-упорів, причому одна кришка-упор з'єднана з повзуном збурювача коливань, а у циліндрі встановлені ковзні чашки, між якими розташована пружина та шайби регулювання її попереднього натягу, в ковзних чашках встановлений ковзний шток з упорами і шайбами регулювання зазору між цими чашками, й до ковзного штока прикріплена штанга із встановленим на ній вилчастим захватом. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4