Ґрунтообробне знаряддя, призначене для навішування на тягач

Реферат: Запропоновано ґрунтообробне знаряддя (1) на ходовій частині (10), яке несе частину ваги додаткового ґрунтообробного знаряддя (6). UA 115365 C2 (12) UA 115365 C2 UA 115365 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується ґрунтообробного знаряддя згідно обмежувальної частини пункту 1 формули винаходу. Подібні знаряддя, описані, наприклад, в документі DE 10 2010 054 946 А1, ці ґрунтообробні знаряддя, відрізняються постійним збільшенням ваги, яку приймає на себе підйомний пристрій тягача, який розвантажує його передню вісь і знижує, тим самим, керованість тягача. На сьогоднішній день відомі знаряддя, в яких частина їх ваги при опорі на ґрунт переноситься на допоміжне шасі і, таким чином, розвантажує тягач. При цьому такі допоміжні шасі під час транспортування знаряддя опускають за допомогою гідравлічних циліндрів та піднімають над ґрунтом під час роботи знаряддя. У документі DE 2 556 342 А1 описаний подібний пристрій. У документі DE 10 224 861 А1 також описаний допоміжний пристрій для розвантаження тягача. При цьому в гідравлічний циліндр подають тільки обмежений тиск для опускання допоміжного шасі, щоб не перевантажувати шасі на нерівній поверхні. У документі DE 4 306 145 А1 описано напівнавісне ґрунтообробне знаряддя, яке навішане за допомогою шворня на оборотний плуг з можливістю керування. У документах ЕР 2 422 598 А2, DE 10 2009 014 874 A1 та DE 19 908 241 A1 описані причіпні ґрунтообробні знаряддя, обладнані шасі на гідравлічній підвісці та додатковим ґрунтообробним знаряддям у вигляді ущільнюючого катка. Гідравлічний привід шасі переносить під час роботи частину їх ваги безпосередньо на ущільнюючий каток. Завданням цього винаходу є створення простої системи для покращення розподілу осьових навантажень тягача без дорогих гідравлічних компонентів, економічну у виробництві, і яка не залишає колії в ґрунті в робочому режимі. Крім цього машинний оператор вільний від комплексу операційних процесів. Поставлена задача вирішена згідно відмітним ознакам пункту 1 формули винаходу, причому в інших пунктах формули розкриті бажані та альтернативні варіанти технічного рішення винаходу. За умови, що ходова частина та додаткове ґрунтообробне знаряддя встановлені з опорою на основну раму з можливістю обертання або повороту, стиковані між собою з'єднувальним елементом або ланкою і утворюють, тим самим, рухливе чотирискладове зчленування, шасі піднімають в опущеному положенні і воно не залишає в ґрунті колії, яка негативно впливає на подальшій процес посіву. Одночасно частина ваги шасі переходить на додаткове ґрунтообробне знаряддя і переважно підвищує його ефективність. При піднятті ґрунтообробного знаряддя тягачем завдяки рухомому чотирискладовому зчленуванню відбувається опускання шасі на ґрунт. При цьому багатоскладовий з'єднувальний елемент, який з'єднує шасі з додатковим ґрунтообробним знаряддям, піднімає додаткове ґрунтообробне знаряддя над ґрунтом та забезпечує можливість здійснення повороту на ріллі або можливість транспортування по дорогах загального користування. При цьому вага додаткового ґрунтообробного знаряддя спирається на ґрунт через шасі та його ходове колесо, що знижує необхідну підйомну силу тягача та розвантажує його передню вісь. Це покращує або зберігає можливість керування зчіпкою тягача та ґрунтообробного знаряддя. За рахунок цього відпадає необхідність у наявності додаткового привідного гідравлічного циліндра шасі. Це також вивільнює машинного оператора, тому, що робить необхідним приведення в дію лише підйомного механізму і не потребує приведення в дію інших елементів. З'єднувальний елемент встановлений між ходовою частиною та додатковим ґрунтообробним знаряддям, конкретно це переважно, якщо з'єднувальний елемент розташований між рамою додаткового ґрунтообробного знаряддя та рамою ходової частини переважно приблизно по центру рами додаткового ґрунтообробного знаряддя. Стосовно виконання з'єднувального елемента у переважному варіанті здійснення винаходу запропоновано його виконання у вигляді кривошипного механізму. Цей багатоскладовий елемент може бути виконаний по довжині рухливим, еластичним або багатоскладовим. Зокрема, приводним механізмом служить кривошипний механізм, виконаний у вигляді чотирискладової зчленованої змички шатуна. Така конструкція редуктора забезпечує оптимальний розподіл ваги, наприклад, коли власна вага основної рами сприяє підняттю шасі і його ходового колеса над ґрунтом при контакті з ґрунтом ґрунтообробного знаряддя на додатковій рамі. Як було зазначено вище, встановлення ходової частини та додаткового ґрунтообробного знаряддя на основній рамі з можливістю обертання або повороту зумовлює переважне його виконання у вигляді чотирискладового шатуна. Основна рама у цьому сенсі. Рама, рама ходової частини та з'єднувальний елемент утворюють рухливе чотирискладове зчленування і, таким чином, сполучний елемент за даним винаходом інтегрований у чотирискладове зчленування. Конструкція багатоскладового з'єднувального елемента або ланки передбачає наявність в сполучному елементі стикової накладки на рамі та стикової накладки на рамі ходової частини, 1 UA 115365 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 причому обидві стикові накладки з'єднані між собою, щонайменше, засобом з'єднання, наприклад, болтами або гвинтами. Тим самим, основна рама із шарнірними точками, рама додаткового ґрунтообробного знаряддя, рама ходової частини з відповідними стикувальними накладками, а також сполучний засіб з’єднання утворюють чотирискладову зчленовану змичку шатун. Згідно винаходу, щонайменше, одне ходове колесо встановлено на рамі ходової частини з можливістю повороту або обертання. Це забезпечує можливість вибігу ходового колеса при русі в повороті, при цьому колесо залишає в ґрунті менш глибоку колію і також відбувається зниження механічного навантаження на ходову частину. Це забезпечено, наприклад, виконанням ходового колеса у вигляді, так званого, хвостового колеса. Можливе використання також і інших пасивних або активних систем керування. В одному з варіантів здійснення винаходу ходова частина виконана за допомоги додаткових засобів з можливістю стопоріння відносно основної рами. Це, з одного боку, обмежує рухливість чотирискладового зчленування, проте забезпечує, зокрема, при складному характері ґрунту можливість перенесення частини ваги ходової частини на основну раму та закріпленого на ній ґрунтообробного знаряддя для підвищення його ефективності. Під час транспортування це стопоріння знову розблокують, відновлюючи, тим самим, розвантаження передньої вісі тягача. В одному з переважних варіантів здійснення винаходу встановлені засоби обмеження рухливості додаткового ґрунтообробного знаряддя, виконані з можливістю перестановки в одне або декілька робочих напрямків застосуванням третьої сили. За рахунок застосування сервоприводів можна простим способом обмежити рухливість додаткового ґрунтообробного знаряддя. Це забезпечує можливість встановлювати різну глибину роботи переднього ґрунтообробного знаряддя. Одночасно з цим можна варіювати перенесення всієї ваги ґрунтообробних знарядь на ходову частину. Це переважно при застосуванні надлегких або надважких тягачів, щоб не перевищувати допустиме навантаження на їх вісі. Крім цього можна варіювати перенесення ваги ходової частини на передню частину основної рами або на додаткове ґрунтообробне знаряддя. В одному з варіантів здійснення винаходу рама ходової частини виконана переважно одноплечовою або складається з однієї єдиної консолі. Це забезпечує особливо економічну та гнучку конструкцію. При цьому, зокрема, забезпечена можливість стійкої та простої установки хвостового колеса. В одному з переважних варіантів здійснення винаходу ґрунтообробне знаряддя виконано з можливістю складання або розкладання зі зміною ширини з більшої на меншу і назад у робочому положенні та в транспортувальному положенні. Ґрунтообробні знаряддя з особливо великою шириною робочого захвату, які перевершують транспортувальну ширину в кілька разів, виконують, як правило, у вигляді буксирного або причіпного знаряддя. При цьому переваги навісного знаряддя щодо вартості, зручності обслуговування та маневреності суміщаються з високою продуктивністю. В одному з варіантів здійснення винаходу додаткове ґрунтообробне знаряддя складається з декількох сегментів, причому для сегментів та/або ходової частини призначена, щонайменше, додаткова поперечна балка рами, яка з'єднує між собою, щонайменше опосередковано, сегменти додаткового ґрунтообробного знаряддя та ходову частину. Якщо робоча зачіпка додаткового ґрунтообробного знаряддя виконана з розділенням по ширині, то окремі сегменти забезпечують більш хорошу адаптацію до характеру ґрунту при установці з можливістю обертання, зокрема у поздовжньому напрямку. Додавання поперечної балки рами як з'єднувального елемента або ланки з можливістю установки додаткових сполучних елементів забезпечує можливість перенесення загальної ваги окремих сегментів на ходову частину або можливість рівномірного перерозподілу ваги ходової частини на окремі сегменти. В одному з особливо переважних варіантів здійснення винаходу для ґрунтообробних знарядь призначений додатковий несучий транспортний засіб, обладнаний підйомним пристроєм. Зокрема, високопродуктивні тягачі, наприклад гусеничний трактор чи трактор з шарнірно зчленованою рамою, не завжди обладнані власним або відповідним підйомним пристроєм. Застосування додаткового несучого транспортного засобу забезпечує можливість використання ґрунтообробних знарядь за даним винаходом, також і з іншими тягачами. При цьому існує можливість розміщення декількох ґрунтообробних знарядь поруч одне з одним. Цей винахід значно знижує негативне опорне навантаження на несучій транспортний засіб, яке виникає при підйомі знарядь на тягач. Винахід пояснюється кресленнями, на яких представлено наступне: Фіг. 1 - аксонометрія ґрунтообробного знаряддя; 2 UA 115365 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 2 - бічна проекція тягача з ґрунтообробним знаряддям у піднятому положенні; Фіг. 3 - бічна проекція тягача з ґрунтообробним знаряддям в опущеному положенні. На Фіг. 1 показано ґрунтообробне знаряддя, з’єднане за допомоги стикувальних гнізд 16 та 17 з підйомним пристроєм 3 тягача 2. Піднімальний пристрій 4 та стикувальні гнізда 16, 17 детально описані в стандарті ISO 730. Стикувальні гнізда є складовою частиною основної рами 4, яка включає крім інших компонентів поперечні балки 18, а також внутрішні та зовнішні поздовжні балки 19, 20. На поперечних балках в один або кілька рядів з боковим відступом одне від одного закріплені ґрунтообробні знаряддя. Ґрунтообробні знаряддя виконані в цьому випадку, у вигляді обертових, ріжучих ґрунт порожнистих дисків. Можлива установка і інших знарядь у вигляді лемешів плуга та лап культиватора. Захист від перевантаження знарядь виконують у вигляді зрізних запобіжників або пружин. Регульований по висоті притискний пристрій 21 відкидає назад піднятий при роботі ґрунтообробного знаряддя пласт ґрунту під назване вище ґрунтообробне знаряддя. Додаткове ґрунтообробне знаряддя 6 з'єднане над рамою 7 своїми бічними кронштейнами 22 з можливістю обертання та регулювання по висоті на шарнірних точках 9 із зовнішніми поздовжніми балками 19 основної рами 4 за допомоги болтів, гвинтів або інших підшипникових з'єднань. Висоту та рухливість додаткового ґрунтообробного знаряддя регулюють або обмежують в одному або в обох напрямках за допомогою забивних штифтів, болтів або гвинтів за допомогою перфорації 23 у бічних кронштейнах 22 рами 7 та відповідних пазів або кулачків на поздовжніх балках 19. Додаткові елементи розрівняння 24 встановлені на бічних кронштейнах 22 додаткового ґрунтообробного знаряддя 6 з можливістю регулювання по висоті та спільного руху з цим знаряддям. Само додаткове ґрунтообробне знаряддя 6 включає, наприклад, кілька ґрунтообробних пристроїв 8, які входять у зачеплення один з одним, і встановлених у вигляді обертових котків на рамі 7 за допомогою відповідних підшипників кочення і призначених для ущільнення розпушеного ґрунту 14 ґрунтообробними пристроями 5. Можлива установка і іншого розрівнювального та розпушувального знаряддя з можливістю їх заміни як компонувального вузла, наприклад, за допомогою систем швидкої зміни або швидкодіючих зачепів. Ґрунтообробне устаткування може мати привід і від сторонньої енергії. Мова йде про ґрунтообробне знаряддя для внесення у ґрунт добрив, насіннєвого фонду або інших сільськогосподарських продуктів. Над додатковим ґрунтообробним знаряддям 6 встановлена з можливістю обертання, ходова частина 10 з рамою 12 на шарнірному зчленуванні, яка складається з болтового шарніра та відповідних опорних отворів, виконаних у задній частині середньої поздовжньої балки 20 в передній частині рами 12 ходової частини. Це забезпечує можливість переміщення рами 12 ходової частини по висоті. На іншому кінці рами 12 ходової частини встановлено ходове колесо 11, виконане у вигляді, відомого фахівцям, хвостового колеса. Хвостове колесо встановлено з можливістю вільного обертання навколо вертикальної вісі, і напрямок його обертання при контакті з ґрунтом визначається напрямком руху тягача. У першій третині рами ходової частини на ній закріплені дві стикувальні накладки 26. Нижче цих стикувальних накладок 26 приблизно посередині рами 7 закріплено додаткове ґрунтообробне знаряддя 6. З'єднувальний елемент або сполучна ланка 15, виконані у вигляді кривошипної змички, яка з'єднує ці стикувальні накладки болтами або гвинтами з можливістю вільного обертання. Кривошипна змичка виконана по довжині рухливою, еластичною або багатоскладовою. Таким чином, над основною рамою 4, яка включає шарнірні точки 9 та 13, раму 7 зі стикувальними накладками 26, раму 12 ходової частини зі стикувальними накладками 26 та з'єднувальний елемент 15, утворено в якості приводного механізму чотирискладове зчленування. Цей приводний механізм при контакті ґрунтообробного знаряддя 8 з ґрунтом 14 забезпечує для основної рами можливість піднімати за рахунок власної ваги ходову частину 10 з хвостовим колесом 11 над ґрунтом. При піднятті ґрунтообробного знаряддя 1 підйомним пристроєм 3 тягача 2 ґрунтообробне знаряддя 8 втрачає контакт з ґрунтом 9. Шасі 10 з ходовим колесом 11 опускається на ґрунт і приймає на себе через сполучний елемент 15 основну частину ваги додаткового ґрунтообробного знаряддя. Це знижує необхідну для підйомного пристрою підйомну силу і покращує розподіл навантаження на вісі тягача 2. Для поліпшення видимості на дорогах загального користування шасі обладнано попереджувальними табличками 27 та встановленими на них вогнями. На Фіг. 1 попереджувальна табличка 27, призначена для ходового колеса, не показана. На Фіг. 2 ґрунтообробне знаряддя підняте тягачем 2 за допомогою підйомного пристрою 3. Шасі 10 зберігає контакт з ґрунтом 14 ходового колеса 11. Добре видно, що вага додаткового ґрунтообробного знаряддя 6 перенесена багатоскладовим з'єднувальним елементом 15 на раму 12 ходової частини та ходове колесо 11. Шарнірна точка 13 переносить тільки частину ваги на основну раму 4. Таким чином, кліренс додаткового ґрунтообробного знаряддя 6 є 3 UA 115365 C2 5 достатнім для руху та здійснення повороту на дорогах загального користування. На Фіг. 3 на відміну від Фіг. 2 показано опущене положення. Переднє ґрунтообробне знаряддя 5 ріже, перемішує та розпушує ґрунт. Встановлені за ним елементи розрівнювання 24 розрівнюють піднятий пласт ґрунту. Додаткове ґрунтообробне знаряддя 6 своїм перекочуваним ґрунтообробним знаряддям 8 ущільнює розпушений ґрунт 14 для забезпечення необхідного капілярного ефекту для наступного посіву. Шасі 10 за допомогою з'єднувального елемента або ланки 15 переміщують вгору, ходове колесо 11 втрачає контакт з ґрунтом і не залишає колії, яка негативно впливає на подальші роботи. Крім цього, вагу шасі 10 переносять на додаткове ґрунтообробне знаряддя 6, чим підвищують його ефективність. 10 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Ґрунтообробне знаряддя (1), призначене для встановлення на підйомний пристрій (3) тягача (2), яке сполучене за допомогою стикувальних гнізд (16, 17) з підйомним пристроєм (3) тягача (2), причому ґрунтообробне знаряддя (1) обладнано основною рамою (4) та розміщеним на цій рамі ґрунтообробним знаряддям (5), причому на основній рамі (4) встановлено щонайменше одне додаткове ґрунтообробне знаряддя (6), яке включає додаткову раму (7) та розміщене на цій рамі ґрунтообробне знаряддя (8), причому додаткове ґрунтообробне знаряддя (6) встановлене за допомогою щонайменше однієї шарнірної точки (9) на основній рамі (4), з можливістю руху та можливістю зміни висоти відносно основної рами (4), причому її рух обмежується обмежувачами, яке відрізняється тим, що щонайменше ходова частина (10) включає щонайменше ходове колесо (11) та щонайменше раму (12) ходової частини, також встановлену з можливістю руху за допомогою шарнірної точки (13) з можливістю зміни висоти відносно основної рами (4), причому в опущеному положенні ґрунтообробне знаряддя (5) та додаткове ґрунтообробне знаряддя (6) функціонально пов'язані з ґрунтом (14), а в піднятому положенні підвішені над ґрунтом (14), причому ходова частина (10) з щонайменше одним з'єднувальним елементом (15) з'єднана з додатковим ґрунтообробним знаряддям (6), причому, щонайменше один, з'єднувальний елемент (15) в піднятому відносно тягача (2) положенні ґрунтообробного знаряддя (1) виконаний або встановлений з можливістю перенесення однієї частини ваги додаткового ґрунтообробного знаряддя (6) на ходову частину (10), направлену у бік ґрунту, (14) та іншої частини ваги на основну раму (4), а в опущеному відносно тягача (2) положенні ґрунтообробного знаряддя (1), з можливістю перенесення частини ваги ходової частини (10) на додаткове ґрунтообробне знаряддя (6), направлене у бік ґрунту (14). 2. Ґрунтообробне знаряддя за п. 1, яке відрізняється тим, що з'єднувальний елемент (15) встановлений між рамою (7) додаткового ґрунтообробного знаряддя (6) та рамою (12) ходової частини. 3. Ґрунтообробне знаряддя за п. 1, яке відрізняється тим, що з'єднувальний елемент (15) виконаний у вигляді кривошипної змички. 4. Ґрунтообробне знаряддя за п. 3, яке відрізняється тим, що основна рама (4), рама (7), рама (12) ходової частини та з'єднувальний елемент (15) утворюють рухливе чотиришарнірне зчленування. 5. Ґрунтообробне знаряддя за п. 1, яке відрізняється тим, що з'єднувальний елемент (15) включає призначену для рами (7) стикувальну накладку (25) та призначену для рами (12) ходової частини стикувальну накладку (26), причому обидві стикувальні накладки (25, 26) з'єднані одна з одною за допомогою щонайменше одного сполучного засобу. 6. Ґрунтообробне знаряддя за п. 1, яке відрізняється тим, що щонайменше одне ходове колесо (11) встановлено з можливістю повороту або обертання відносно рами (12) ходової частини. 7. Ґрунтообробне знаряддя за п. 1 або 6, яке відрізняється тим, що ходова частина (10) виконана з можливістю стопоріння руху відносно основної рами (4) за допомогою додаткових засобів. 8. Ґрунтообробне знаряддя за будь-яким з пп. 1-7, яке відрізняється тим, що воно містить засоби для обмеження руху додаткового ґрунтообробного знаряддя (6), виконані з можливістю регулювання в одному або в декількох робочих напрямках з використанням третьої сили. 9. Ґрунтообробне знаряддя за будь-яким з пп. 1-8, яке відрізняється тим, що рама (12) ходової частини виконана переважно одноплечою або складається з однієї єдиної консолі. 10. Ґрунтообробне знаряддя за будь-яким з пп. 1-9, яке відрізняється тим, що воно виконане з можливістю складання з робочого положення з найбільшою шириною в положення транспортування з найменшою шириною і з можливістю зворотного розкладання або зміни цієї ширини. 4 UA 115365 C2 5 11. Ґрунтообробне знаряддя за будь-яким з пп. 1-10, яке відрізняється тим, що додаткове ґрунтообробне знаряддя (6) складається з декількох сегментів, причому для сегментів та/або ходової частини (10) призначена щонайменше поперечна балка рами, яка з'єднує між собою, принаймні опосередковано, сегменти додаткового ґрунтообробного знаряддя (6) та ходову частину (10). 12. Ґрунтообробне знаряддя за будь-яким з пп. 1-11, яке відрізняється тим, що для ґрунтообробного знаряддя (1) призначено додатковий несучий транспортний засіб, обладнаний підйомним пристроєм. 5 UA 115365 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6