Підбирач валків

Реферат: Підбирач валків містить барабан, каркас, скати, грабельний механізм у вигляді шарнірно встановлених двоплечих важелів, виконаних з різними довжинами плечей. При цьому одне плече є робочим органом, а кінець іншого оснащений роликом, що контактує з фігурною біговою доріжкою, що містить паз. Додатково містить сектор повороту, який встановлює бігову доріжку на заданий кут, а також тим, що паз бігової доріжки виконаний у вигляді двох похилих евольвент, робоча поверхня ролика виконана під кутом, відповідно до кута нахилу евольвент. Евольвенти дзеркально відображені відносно одна одної, зближуються до нижньої частини паза бігової доріжки. Кожна з евольвент нахилена відносно вертикальної осі, що проходить через паз бігової доріжки під кутом  і містить n-ну кількість евольвент, розташованих паралельно і пов'язаних між собою бічними поверхнями. UA 111597 U (12) UA 111597 U UA 111597 U 5 Корисна модель належить до сільськогосподарського машинобудування і може бути використана при підбиранні валків зернових і зернобобових культур. Відомий підбирач валків (Патент України № 311, МПК A01D 89/00, публ. 30.04.1993 р.), який містить барабан, каркас, скати, грабельний механізм, виконаний у вигляді шарнірно встановлених двоплечих важелів, одне плече з яких є робочим органом, а кінець іншого оснащений роликом, що контактує з фігурною біговою доріжкою кулачка, робоча частина якого має опуклу поверхню змінного радіуса  , описуваного рівнянням   R  D / 2  1sin : R  D / 2  R"     yn ,  90  arccos 1   10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 і яка за допомогою прямої лінії пов'язана з нижньої опуклою поверхнею, при цьому з метою зниження втрат зерна за рахунок усунення ефектів "розчісування валка", двоплечі важелі виконані з різною довжиною плечей, а верхня і нижня опуклі поверхні виконані у вигляді кривих, що проходять через точки, що знаходяться на відстанях Ryn і Rз n відповідно від центра кулачка. У процесі тривалої експлуатації найближчого аналогу виявлено, що головним недоліком в даному технічному рішенні є доріжка з роликом. А саме те, що бігова доріжка виконана з жорсткою фіксацією з підбирачем, при цьому відсутня можливість копіювання рельєфу фунту, що в свою чергу погіршує транспортувальну здатність підбирача і збільшує втрати підібраного колосся і стебел. А виконання робочої частини грабельного механізму (пальця) розташованим під кутом перпендикулярно відносно підбирача валків призводить до того, що в робочому режимі пальці різко ударяють по стеблу, пошкоджуючи його, внаслідок чого втрачається частина зерна, що від удару осипається на землю. Також недоліком є те, що при збільшенні швидкості роботи комбайна, деталі та механізми підбирача зазнають ударні навантаження, що призводить до їх швидкого зношування, руйнування і, в кінцевому підсумку, до коштовного ремонту або повної заміни. В основу корисної моделі поставлена задача завдяки установці додаткових механізмів і внесення конструктивних змін в елементи відомого пристрою, збільшити швидкість роботи пристрою, зменшити втрати зерна при його збиранні, а також знизити затрати на ремонт підбирача валків та збільшити термін його використання. Поставлена задача вирішується тим, що відомий пристрій, який містить барабан, каркас, скати, грабельний механізм у вигляді шарнірно встановлених двоплечих важелів, виконаних з різними довжинами плечей, при цьому одне плече є робочим органом, а кінець іншого оснащений роликом, що контактує з фігурною біговою доріжкою, що містить паз, згідно з корисною моделлю, додатково установлюють сектор повороту, який встановлює бігову доріжку на заданий кут, паз бігової доріжки виконують у вигляді двох похилих евольвент, робочу поверхню ролика виконують під кутом, відповідно до кута нахилу евольвент, при цьому евольвенти дзеркально відображені відносно одна одної, зближуються до нижньої частини паза бігової доріжки, кожна з евольвент нахилена відносно вертикальної осі, що проходить через паз бігової доріжки під кутом  і містить n-ну кількість евольвент, розташованих паралельно і пов'язаних між собою бічними поверхнями, при цьому кожна наступна евольвента, що проходить паралельно попередньої при русі зверху в нижню частину паза, довше її на величину L , яка дорівнює L  2R , a R  Rn  1  Rn , де Rn - попередня евольвента, Rn  1 - наступна евольвента, при цьому змінні радіуси центральної евольвенти виражаються формулою: Rn1  Rn  H/ 2  sin , Rn2  Rn  H/ 2  sin , Rn3  Rn  H/ 2  sin  t , де H - це висота паза, a t - товщина стінки паза. Згідно з корисною моделлю, кількість евольвент n , виходячи конструктивних міркувань, встановлюють масштабуванням. Згідно з корисною моделлю, кут нахилу евольвенти до вертикальної осі а виконують від 10 до 80 градусів. Згідно з корисною моделлю, сектор повороту надівають на задню частину бігової доріжки таким чином, що вона проходить через ліву боковину як підшипник. 1 UA 111597 U 5 10 15 20 25 30 Технічним результатом є збільшення швидкості руху комбайна в робочому режимі, а також зниження ударних навантажень на деталі та механізми підбирача валків, що, в свою чергу зменшує їх знос та збільшує термін корисного використання підбирача валків, заощаджуючи на технічному ремонті. Корисна модель, що заявляється, пояснюється наступними кресленнями. Фіг. 1 - Загальний вигляд підбирача валків, де: 1 - скат, 2 - плече грабельного механізму, 3 сектор повороту бігової доріжки, 4 - ліва боковина. Фіг. 2 - Бігова доріжка підбирача валків, де: 5 - бігова доріжка, 6 - ось ролика, 7 - ролик, 8 паз, 9 - величина зносу ролика і паза, що задається, 10 - корпус бігової доріжки, 11 - корпус боковини підбирача, 12 - корпус сектора повороту бігової доріжки, 13 - болти кріплення, 14 стопорне кільце, 15 - зношений паз, 16 - новий паз. Фіг. 3 - Розташування нової евольвенти в пазу бігової доріжки, де: 6 - ось ролика, 7 - ролик, 8 - паз, 17 - робоча поверхня ролика, 18 - евольвента. Фіг. 4. - Розташування деталей та механізмів, що задають траєкторію руху грабельного механізму, де А - початок експлуатації, В - кінець експлуатації, 6 - ось ролика, 7 - ролик, 5 бігова доріжка, 19 - важіль, 20 - ось проміжного вала. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Для оптимальної роботи підбирача валків, його швидкість руху повинна прагнути до швидкості руху комбайна плюс величина питомого розтягування валка, яка залежить від умов збирання, сорту культури, що прибирається, збільшення швидкості руху комбайна, положення валка на стерні, висота якої також може бути різною, а також вологості валка. Застосування сектору повороту (3), який встановлює бігову доріжку (5) на заданий кут, призводить до синхронізації роботи підбирача відповідно до вказаних умов. При цьому швидкість комбайна в робочому режимі не зменшується, а навпаки, залишається стабільною та навіть збільшується. При цьому підбирач валків подається плавно, грабельний механізм не вибиває зерно, а акуратно направляє його в бункер, мінімізуючи тим самим втрати врожаю. Зростання швидкості обертання підбирачів валків, в свою чергу збільшує навантаження на його деталі та механізми. При такій швидкості різко зростає загальний тиск ролика ( P. заг. ) в місці контакту робочої поверхні ролика (17) з евольвентою (18) - стінкою паза (8). Також зростає і питомий тиск ( Р.пит ) на площі контакту ролика з евольвентою, які будуть дорівнювати: Р. пит  Р заг. , Fк де P. заг. - загальний тиск ролика (7) на евольвенту (18), 35 40 45 50 55 Fк - площа контакту ролика (7) з евольвентою (18). При цьому відбувається руйнування (сколювання) поверхні стінки паза (8) і частково ролика (7), в результаті чого сам механізм виходить з ладу. Виконання паза бігової доріжки у вигляді двох похилих евольвент (18) з кутом нахилу a, a робочу поверхню ролика (17) під кутом, відповідно до кута нахилу евольвент (18), призводить до зниження ударних навантажень в конструкції підбирача валків, що заявляється. При цьому, змінюючи кут , змінюється величина L , збільшується площа контакту ролика (7) з евольвентою (18), знижується питомий тиск, тим самим забезпечується робота підбирача валків при збільшених навантаженнях та на підвищених швидкостях комбайна. Корисна модель, що заявляється, працює наступним чином. В залежності від рельєфу поля та від умов роботи підбирача валків, а саме від швидкості руху комбайна, положення валка на стерні, вологості валка та ін., за допомогою сектор повороту (3) бігова доріжка (5) встановлюється на заданий кут, тим самим синхронізуючи роботу підбирача відповідно зазначеними умовами. При цьому комбайн працює з постійною швидкістю, не змінюючи її в процесі роботи відповідно до умов збирання зерна. Використання заявленої евольвенти збільшує термін зносу ролика та паза бігової доріжки. У бігових доріжках найближчого аналогу з вертикальними евольвентами допускався знос до 1 мм. В корисній моделі, що заявляється, знос може досягати 10 мм та більше. Достатньо замінити втулку, що знаходиться на центральному валу (обмежує посадку підшипників з доріжкою) на жорстку пружину, а потім, під час техоглядів один раз на 1-1,5 обороту докручувати гайку з газовим різьбленням, що знаходиться на центральному валу (що законтрогаєна другою такою ж гайкою), яка підтискає підшипники бігової доріжки до роликів. При цьому бігова доріжка (5), що знаходиться на підшипниках і застопорена на них стопорним кільцем (14), посувається до важеля (19), що знаходиться на осі проміжного вала (20), ролик посувається на глибину паза (8) 2 UA 111597 U 5 бігової доріжки (5), поки не зімкнуться робоча поверхня ролика (17) і евольвенти (18). Знос ролика і евольвенти усувається, а підбирач валків готовий до подальшої експлуатації. В існуючих джерелах патентної та науково-технічної інформації не виявлено підбирача валків із заявленою сукупністю суттєвих ознак, тому представлене технічне рішення відповідає критерію "новизна". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 1. Підбирач валків, що містить барабан, каркас, скати, грабельний механізм у вигляді шарнірно встановлених двоплечих важелів, виконаних з різними довжинами плечей, при цьому одне плече є робочим органом, а кінець іншого оснащений роликом, що контактує з фігурною біговою доріжкою, що містить паз, який відрізняється тим, що додатково містить сектор повороту, який встановлює бігову доріжку на заданий кут, а також тим, що паз бігової доріжки виконаний у вигляді двох похилих евольвент, робоча поверхня ролика виконана під кутом, відповідно до кута нахилу евольвент, при цьому евольвенти дзеркально відображені відносно одна одної, зближуються до нижньої частини паза бігової доріжки, кожна з евольвент нахилена відносно вертикальної осі, що проходить через паз бігової доріжки під кутом  і містить n-ну кількість евольвент, розташованих паралельно і пов'язаних між собою бічними поверхнями, при цьому кожна наступна евольвента, що проходить паралельно попередньої при русі зверху в нижню частину паза, довше її на величину L, яка дорівнює L=2R, a R=Rn+1-Rn, де Rn - попередня евольвента, Rn+1 - наступна евольвента, при цьому змінні радіуси центральної евольвенти виражаються формулою: Rn1=Rn+Η/2sin, Rn2=Rn+Η/2sin, Rn3=Rn+Η/2sin-t, де Η - це висота паза, t - товщина стінки паза. 2. Підбирач валків за п. 1, який відрізняється тим, що кількість евольвент n, виходячи конструктивних міркувань, встановлюється масштабуванням. 3. Підбирач валків за п. 1, який відрізняється тим, що кут нахилу евольвенти до вертикальної осі  виконаний від 10 до 80 градусів. 4. Підбирач валків за п. 1, який відрізняється тим, що сектор повороту надітий на задню частину бігової доріжки і проходить через ліву боковину як підшипник. 3 UA 111597 U 4 UA 111597 U 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 5