Сільськогосподарський агрегат

1. Сільськогосподарський агрегат, який містить навішуваний на самохідний енергонасичений транспортний засіб багатокорпусний плуг з хребетною балкою, на якій встановлені плужні корпуси і розташовані у горизонтальній площині з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж своїх поздовжніх осей передній та задній бруси, на борозних кінцях яких встановлені з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж осей стійки з прикріпленими до них з'єднувальними вузлами кінців ланцюжного модуля із розпушувальними зубами, що вільно обертається, який відрізняється тим, що передній брус прикріплено до хребетної балки з можливістю коливання в горизонтальній площині за допомогою поворотного шарніра з 37011 вальний зуб, спрямований за напрямком руху агрегату і розташований перпендикулярно йому дисковий ніж. На задній стійці також закріплено дисковий ніж. Ланцюжний шлейф борони розпушувальними зубами на його ланках закріплено кінцями на обох стійках. Кожен поперечний брус виконано дволанковим, при цьому нерухомі ланки брусів закріплено на плузі і, за допомогою осей, з'єднані з рухомими зворотними ланками. Кожен поперечний брус наділено гідроциліндром, який забезпечує поворот у вертикальній площині рухомих їх ланок і, відповідно, підіймання та переводу ланцюжного шлейфа в транспортний стан (див. патент Росії № 2046579 з класу А 01 В 49/02, опубл. 27.10.95 р. у Бюл. № 30). Недоліком відомого сільськогосподарського агрегату є низька надійність його конструкції і невелика ефективність роботи вузла, що забезпечує перевід ланцюжного шлейфа з робочого стану в транспортний і навпаки. Низька надійність роботи конструкції відомого агрегату обумовлена тим, що дволанкові поперечні бруси з'єднані між собою за допомогою осі, яка сприймає основне навантаження, яке виникає в наслідок опору борони в процесі обробки грунту. Оскільки в осі концентруються напруження, її треба виконати масивною, що збільшує у цілому вагу агрегату і збільшує момент. Оскільки на практиці згадана вісь має невеликий діаметр, то при випадковому зростанні навантаження (попадання каменів або глиб) зростає ймовірність вигину або осі зворотної ланки бруса, або скривлення самої ланки, що, у підсумку, призводить до неможливості переводу ланцюжного шлейфа в транспортний стан. Невелика ефективність роботи вузла обумовлена тим, що два гідроциліндри і гідросистема використовуються лише для переводу ланцюжної борони у будь-який стан - транспортний або робочий. Ця операція здійснюється тільки спочатку та наприкінці робочого дня або у недовгий проміжок часу. Решта часу гідросистема не використовується, однак, заходжуючись постійно на агрегаті, збільшує його вагу, тобто вигинаючий момент. Найбільш близьким за своєю суттю та ефектом, що досягається, і приймається за прототип, є сільськогосподарський агрегат, який містить навішуваний на самохідний енергонасичений транспортний засіб багатокорпусний плуг з хребетною балкою, на якій встановлено плужні корпуси і розташовані у горизонтальній площині з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж своїх поздовжніх осей передній та задній бруси, на борозних кінцях яких встановлені з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж осей стійки з прикріпленими до них з'єднувальними вузлами кінців ланцюжного модуля з розпушувальними зубами, що вільно обертається (див. патент України № 17384 з класу А 01 В 49/02, опубл. 29.08.97 р. у Бюл. № 5). Основним недоліком цього сільськогосподарського агрегату є висока ймовірність його поломки при використанні на купинястому (гр удкуватому) грунті, що обумовлено невдосконаленістю його конструкції. Цей недолік пояснюється наступним. Передній брус, по суті, це консольна балка, яка має значні довжину і вагу. Так, наприклад, при використанні десятикорпусного плуга передній брус має довжину понад 1500 мм. При цьому до вільного (консольного) кінця брусу прикріплено вертикальну стійку, яка зв'язана з ланцюжним модулем, який, до нашого приклада, буде мати довжину понад 8000 мм і вагу близько 450 кг. Отже, на брус діє значний вигинаючий момент, а якщо сільськогосподарський агрегат використовується для обробки купинястого грунту, то вертикальна стійка входить в контакт з грунтом (заглиблюється), що ще більшою мірою викликає опір переміщенню брусу і сприяє збільшенню вигинаючого моменту. Усі ці фактори (вага модуля, вага консолі бруса, заглиблення стійки) у сук упності, як свідчить практика, приводять до вигину консольної частини бруса і стійки, що робить сільськогосподарський агрегат непридатним для подальшої експлуатації, оскільки у цьому випадку буде відсутнім натягування робочого ланцюжного модуля, і неможливо перевести агрегат у транспортний стан. Якщо жорсткість бруса збільшити за рахунок підсилення його перерізу, то це призводить тільки до збільшення ваги консольної частини і до непропорційного зростання вигинаючого моменту. Крім того, збільшення ваги брусу порушує вимоги техніки безпеки у частині встановлених припустимих норм вагового навантаження для робітників, які його переміщують ручним способом при переводі у транспортний (робочий) стан. Другим недоліком відомого сільськогосподарського агрегату є недосконалість механізму натягування робочого ланцюжного модуля. Цей недолік пояснюється наступним. Натягування ланцюжного робочого модуля здійснюється за рахунок звороту стійки навколо поздовжньої осі переднього брусу, який обертається в фітингу за допомогою натягувального гвинта або гідроциліндра. При цьому зворот стійки відбувається за радіусом, що викликає відрив ланцюжного модуля від поверхні грунту, що оброблюється, внаслідок чого на стиках утворюються гребені, які знижують якість обробки грунта. В основу винаходу поставлено задачу підвищення експлуатаційної надійності сільськогосподарського агрегату з одночасним зниженням трудомісткості його обслуговування при переводі в транспортний (робочий) стан за рахунок зменшення вигинаючого моменту на консольній ділянці переднього поперечного брусу і вертикальній стійці шляхом введення у конструкцію агрегату додаткових уніфікованих елементів жорсткості між переднім брусом і хребетною балкою і збільшення їх ступеню рухомості, а також універсального вузла механічної зміни габаритів агрегату при переводі у транспортний (робочий) стан. Рішення поставленої задачі досягається тим, що сільськогосподарський агрегат, який містить навішуваний на самохідний енергонасичений транспортний засіб багатокорпусний плуг з хребетною балкою, на якій встановлено плужні корпуси і розташовані в горизонтальній площині з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж своїх поздовжніх осей передній та задній бруси, на борозних кінцях яких встановлені з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж осей стійки з прикріпленими до них з'єднувальними вузлами кінців ланцюжного модуля з розпушувальними зубами, що вільно обертається, передній брус 2 37011 прикріплено до хребетної балки з можливістю коливання у горизонтальній площині за допомогою поворотного шарніра з вертикальною віссю обертання, який встановлено на передньому торці хребетної балки, а також консольну ділянку переднього бруса наділено рухомою втулкою, функційно зв'язаною з розпірним гвинтом ламкої конструкції, який шарнірно закріплено вільним кінцем на хребетної балці, крім того, передню вертикальну стойку для кріплення ланцюжного модуля виконано у вигляді плоского пружного елемента. Рішення поставленої задачі досягається також і тим, що у центрі хребетної балки встановлено механічну лебідку з храповим механізмом, вільний кінець троса якої, оснащений гаком і огинаючий вісь поворотного шарніра хребетної балки, може бути навперемінно функційно зв'язаний з кожною з двох провушин, які закріплено на протилежних кінцях переднього бруса або з ланцюжним модулем, або з рухомим баластом, що встановлено на плузі, для зміни просторової орієнтації перелічених елементів агрегату відносно хребетної балки при переводі його у транспортний або робочий стан. Розпірний гвинт забезпечує підвищення жорсткості переднього бруса, зменшує вигинаючий момент і одночасно є механізмом натягування ланцюжного модуля. Завдяки тому, що розпірний гвинт виконано ламкої конструкції, він не перешкоджає переводу агрегату (переднього бруса, зокрема) у транспортний або робочий стан. Виконання передньої вертикальної стійки у вигляді плоского пружного елемента попереджує її поломку при заглибленні у грун т. Наявність на хребетній балці механічної лебідки з храповим механізмом забезпечує переміщення усіх складаних елементів у робочий або транспортний стан шляхом навперемінного зв'язування тросом будь-якого з цих елементів позачергово. Це забезпечує необхідну безпеку виконання відповідних робот і забезпечує дотримання норм фізичного навантаження працюючих. Суть винаходу пояснюється ілюстративним матеріалом, на якому зображено: фіг. 1 - схема запропонованого сільськогосподарського агрегату у робочому стані, вигляд зверху; фіг. 2 - вузол кріплення поворотного шарніра, вигляд збоку; фіг. 3 теж саме, вигляд зверху; фіг. 4 - консольний кінець переднього бруса з передньою вертикальною стійкою, вигляд збоку; фіг. 5 - теж саме, вигляд з торця; фіг. 6 - теж саме, вигляд зверху; фіг. 7 - конструкція розпірного гвинта, вигляд збоку; фіг. 8 схема агрегату у ви хідному стані; фіг. 9 - схема агрегату з розфіксованими елементами; фіг. 10 схема агрегату у робочому стані; фіг. 11 - теж саме, зі зміщеним баластом. Запропонований сільськогосподарський агрегат містить навішуваний на самохідний енергонасичений транспортний засіб (не показаний) багатокорпусний плуг 1 з хребетною балкою 2, на якій встановлено плужні корпуси 3. На торцях хребетної балки 2 розташовано у горизонтальній площині з можливістю повороту навколо і переставлення вздовж своїх поздовжніх осей задній 4 і передній 5 бруси, причому передній брус 5 прикріплено до хребетної балки 2 з можливістю коливання в горизонтальній площині за допомогою поворотного шарніра 6 із вертикальною віссю 7 обертання. Консольну ділянку переднього брусу 5 наділено рухомою втулкою 8, яка має можливість переміщуватися вздовж бруса 5 і функційно зв'язана з розпірним гвинтом 9 ламкої конструкції. Вільний кінець розпірного гвинта 9 закріплено на хребетній балці 2 за допомогою шарніра 10. У центрі хребетної балки 2 встановлено механічну лебідку 11 з храповим механізмом. Вільний кінець тросу 12 наділений гаком 13 і огинає вертикальну вісь 7 поворотного шарніра 6. Передній брус 5 наділено двома вушками 14, які закріплені на його протилежних кінцях. Залежно від напрямку переміщення переднього бруса 5 відносно хребетної балки 2, гак 13 закріплюють на відповідному вушку 14. Обертанням рукоятки 15 лебідки 11 переміщують передній брус 5 в потрібному напрямку. На рамі плуга 1 встановлено рухомий баласт 16, який також наділено аналогічним вушком 17 для його зчеплення з гаком 13 і переміщення тросом відносно рами плуга 1. Наявність шарніра 18 на рамі плуга 1 забезпечує можливість переміщення баласту 16 за допомогою того ж тросу 12 в протилежному напрямку. Ланцюжний модуль 19 з розпушувальними зубами 20 закріплено на вертикальній передній 22 і задній 21 стійках, причому передня стійка 22 виконана у вигляді плоского пружного елемента. Поворотний шарнір 6 виконано у вигляді патрубка 23, який має поперечний переріз відповідний поперечному перерізу переднього бруса 5 і встановлено між верхньою 24 і нижньою 25 щоками, що прикріплені за допомогою болтів 26 до переднього торця хребетної балки 2. Вертикальна вісь 7 забезпечує можливість коливання патрубка 23 в горизонтальній площині, отже, і коливання переднього бруса 5 в тієї ж площині відносно хребетної балки 2. Вертикальну вісь 7 поворотного шарніра 6 у верхній частині виконано подовженою для розташування на неї ролика 27 з канавкою для троса 12, що перешкоджає стиранню осі 7 при роботі лебідки 11. На консольній (борозній) ділянці переднього бруса 5 встановлено вертикальна стійка 22 для кріплення, крізь обертач (не показаний), ланцюжного модуля 19. Регулювання висоти передньої стійки 22 здійснюється за допомогою пальця 28, який з'єднує її з переднім брусом 5. Передню стійку 5 виконано у вигляді плоского пружного елемента, неначе ресору транспортного засобу. При цьому пружній плоский елемент може бути виготовлений суцільним або з набору штаб ресорної сталі. На консольній (борозній) ділянці переднього брусу 5 встановлено рухома втулка 8, що має поперечний переріз, відповідний поперечному перерізу переднього бруса 5, яка може переміщуватися вздовж вказаного бруса 5 і фіксуватися у завданому стані за допомогою пальця 29. Рухому втулку 8 наділено циліндричними упорами 30, які взаємодіють з вилкою 31 (або хомутом, або кронштейном) розпірного гвинта 9. Розпірний гвинт 9 містить дві частини, які утворюються двома тягами 32 і 33 з правою та лівою різьбою. На різьбові кінці тяг 32 і 33 нагвинчувані гайки 34 і 35, які жорстко з'єднані (наприклад, приварені) зі щоками 36 і 37. Щоки 36 і 37 3 37011 зв'язані між собою за допомогою осей 38, що дозволяє їх вигинати одну проти одної. У щоках 36 і 37 виконано совісні отвори 39, у які може встановлюватися шпилька 40 для їх фіксації у прямолінійному напрямку. Завдяки тому, що гайки 34 і 35 жорстко зв'язані зі щоками 36 і 37, то при обертанні останніх чиниться одночасне нагвинчування (або згвинчування) тяг 32 і 33, що у цілому дозволяє змінювати довжину розпірного гвинта 9. Завдяки тому, що взаємне розташування щок 36 і 37 може змінюватися за допомогою осей 38 або фіксува тися шпилькою 40, розпірний гвинт 9 має можливість або вигинатися (ламка конструкція) і не перешкоджати переміщенню переднього бруса 5, або мати жорстку прямолінійну форму і виконувати функції додаткового жорсткого елемента і, одночасно, натягувальним пристроєм ланцюжного модуля 19. Подальша суть винаходу пояснюється сумісно з принципом роботи запропонованого сільськогосподарського агрегату. У вихідному стані (див. фіг. 8) передній брус 5, баласт 16 і ланцюжний модуль 19 знаходяться у транспортному стані, причому ланцюжний модуль 19 утримується за допомогою троса 12 біля хребетної балки 2. При цьому храповий механізм механічної лебідки 11 забезпечує натягування троса 12 і попереджує його самовільне розмотування з лебідки 11. Після розташування агрегату у загоні, перед початком руху, тракторист навісною системою опускає плуг 1 з хребетною балкою 2 до контакту плужних корпусів 3 з грунтом. Далі тракторист, вимикаючи храповий механізм, обертанням рукоятки 15 розмотує трос 12, і ланцюжний модуль 19 опускається на грунт (див. фі г. 9). Далі тракторист роз'єднує гак 13 з ланцюжним модулем 19 і заводить трос 12 за ролик 27 поворотного шарніра 6. Гак 13 приєднується до провушини 14 (до лівої провушини за фіг. 9). Обертанням рукоятки 15 здійснюється намотування троса 12 на лебідку 11. При цьому натягнутий трос 12 переміщує брус 5 відносно хребетної балки 2 праворуч на розрахунковий кут атаки. При переміщенні переднього бруса 5 відбувається спрямлення розпірного гвинта 9 і переміщення рухомої втулки 8 вздовж бруса 5 (див. фіг. 10). Далі, у разі необхідності, коли передній брус 5 має значний вильот, трос 12 заводять за шарнір 18 і приєднують його за допомогою гака 13 до провушини 17 баласту 16. Обертанням рукоятки 15 лебідки 11 переміщують баласт 16 до краю рами плуга 1, утворюючи противагу передньому брусу 5 і зрівноважуючи вигинаючий момент (див. фіг. 11). Далі передній брус 5, баласт 16 і рухому втулк у 8 фіксують за допомогою пальців. Після цього переміщують донизу вертикальні стійки 21 і 22, установлюючи необхідну глибину боронування. Обрану висоту стійок 21 і 22 фіксують пальцями 28. Потім обертанням розпірного гвинта 9 здійснюють натягування ланцюжного модуля 19. При цьому, завдяки наявності поворотного шарніра 6, передній брус 5 розгортається відносно хребетної балки 2 і не перешкоджає натягуванню ланцюжного модуля 19. Після підготовки агрегату до роботи, починають обробку грунта. При руханні агрегату плужні корпуси 3 здійснюють орання грунта, а ланцюжний модуль 19 борони, який розташовано на поораній смузі під розрахунковим кутом атаки до напрямку руху, здійснює боронування грунта. При цьому, завдяки тому, що передню вертикальну стійку 22 виконано у вигляді плоского пружного елемента, у випадках попадання грудок або заглиблення, відхиляється від вертикального стану, огинаючи перешкоди, і швидко повертається у ви хідний стан. Це виключає вигин стійки 22 і не порушує технологічний процес обробки грунта. Після закінчення польових робіт сільськогосподарський агрегат переводиться у транспортний стан за протилежною послідовністю. Суттєва відмінність даного об'єкта від раніше відомих полягає у тому, що передній брус 5 встановлено з можливістю коливання у горизонтальній площині відносно хребетної балки 2, передню стійку 22 виконано у вигляді пружного плоского елемента, між хребетною балкою 2 і переднім брусом 5 встановлено розпірний гвинт 9 ламкої конструкції, на рамі плуга 1 розміщено рухомий баласт 16 і агрегат наділено багатофункційною механічною лебідкою 11 з храповим механізмом. Перелічені відмінності у сукупності дозволяють зменшити вигинаючий момент, який впливає на консольні елементи конструкції, виключити поломку агрегату при обробці купинястого грунта, знизити фізичне навантаження при переводі агрегату з одного стану до іншого. Жодний з відомих сільськогосподарських агрегатів не можуть мати зазначених властивостей, тому що мають жорсткі консольні деталі, які зазнають вигину у випадках наїзду на перешкоди або мають масивні ці ж деталі, але у цьому випадку зростає вигинаючий момент, а також наділені незалежними однофункційними пристроями для зміни робочого стану елементів агрегату, а у разі відсутності таких виникає необхідність використання значних фізичних зусиль, що неприпустимо за умовами техніки безпеки. До технічних переваг запропонованого сільськогосподарського агрегату, порівняно з прототипом, можна віднести таке: - зниження ваги переднього бруса без порушення його жорсткості за рахунок наявності розпірного гвинта між брусом і хребетною балкою; - можливість натягування ланцюжного модуля за допомогою розпірного гвинта за рахунок кріплення переднього бруса до хребетної балки за допомогою зворотного шарніра; - універсальність розпірного гвинта за рахунок використання його за двома призначеннями одночасно: як механізму натягування і як елемента жорсткості; - виключення можливості вигину передньої вертикальної стійки за рахунок того, що її виконано у вигляді плоского пружного елемента; - можливість зменшення вигинаючого моменту за рахунок наявності на рамі плуга рухомого баласту; - спрощення переводу рухомих елементів з одного стану у др угий за рахунок наявності лише одної механічної лебідки, трос якої може зчіплюватися з будь-яким елементом. Економічний ефект від впровадження винаходу, порівняно з використанням прототипу, отримують за рахунок підвищення експлуатаційної надійності сільськогосподарського агрегату, підвищення якості обробки грунту і зниження витрат на ремонт, 4 37011 оскільки виключається вихід із строю деталей та вузлів під впливом вигинаючого моменту. До соціальних переваг запропонованого технічного рішення можна віднести підвищення безпеки обслуговування агрегату та дотримання припустимих норм фізичного навантаження обслуговуючого персоналу. Фіг.1 5 37011 Фіг. 2 Фіг. 3 6 37011 Фіг. 4 Фіг. 5 Фіг. 6 Фіг. 7 7 37011 Фіг. 8 Фіг. 9 Фіг. 10 Фіг. 11 8 37011 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 9