Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРЕЗКИ ТРАВ И КУСТАРНИКОВЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для срезки трав или кустарниковых культур на заданной высоте от поверхности почвы.

Известен режущий аппарат уборочной машины см. патент РФ №2288566, М. кл. A01D 34/13, состоящий из установленного на раме неподвижного бруса с противорежущими кромками и взаимодействующего с ним подвижного ножа с режущими сегментами. На раме шарнирно закреплен двуплечий рычаг. Один конец двуплечего рычага связан с подвижным ножом посредством жестко закрепленной на ноже оси, перемещающейся в продольном пазе двуплечего рычага. Второй конец рычага связан посредством тяги в виде стягивающего стержня с двумя упругими элементами, расположенными по разные стороны рамы. При работе режущего аппарата инерционные силы благодаря наличию упругих элементов передаются не на привод, а на корпус жатки, что повышает эксплуатационную надежность режущего аппарата и снижает металлоемкость уборочной машины.

К недостаткам известного аппарата можно отнести громоздкость конструкции и ограниченные технологические возможности, связанные с наличием в конструкции упругого элемента, оказывающего влияние на усилие среза.

Известна более совершенная машина для ярусной уборки трав см. патент РФ на полезную модель №38526, М. кл. A01D 45/00, A01D 41/04, опубл. 10.07.2004 года, содержащая режущие аппараты для скашивания верхнего и нижнего яруса растений, силосопровод, механизмы для регулирования высоты их среза, при этом для скашивания верхнего яруса растений она оборудована жаткой с брусовым режущим аппаратом, оснащенным мотовилом, обеспечивающим подвод верхней части растений к режущему аппарату и подачу срезанной массы к транспортеру, размещенному за ним перпендикулярно продольной оси машины, перемещающему массу влево и укладывающему ее в валок на стерню, а скашивание и измельчение нижнего яруса растений осуществляется роторным режущим аппаратом с шарнирно закрепленными на его поверхности Г-образными ножами, расположенным за жаткой, за которым размещен шнек соосно со швырялкой, обеспечивающей транспортировку сырья посредством силосопровода в прицеп рядом движущегося трактора. Для регулирования высоты среза верхнего и нижнего яруса растений она снабжена гидроцилиндрами, причем регулирование среза нижнего яруса осуществляется за счет поворота коленчатой оси с опорными колесами в кронштейне, размещенном сзади на раме машины параллельно поперечной ее оси.

К недостаткам известной машины можно отнести ее ограниченные технологические возможности, заключающиеся в скашивании и срезании трав и растений только в горизонтальной плоскости, а также возможность повторного попадания срезанных верхушек трав и кустарниковых культур к режущим ножам.

Техническим результатом предлагаемого устройства является расширение технологических возможностей, предотвращающих попадание срезанных верхушек трав и кустарниковых культур к режущим ножам и обеспечивающих обрезку побегов и трав под углом к горизонтали.

Поставленный предлагаемым изобретением технический результат достигается сочетанием использования известных признаков, включающих транспортное средство с навесным оборудованием с режущим аппаратом, приводом и мотовилом, средствами перемещения срезанных побегов от режущего аппарата и механизм для регулирования высоты среза, и новых признаков, заключающихся в том, что один край или центральная часть режущего аппарата с приводом и мотовилом смонтированы на навесном оборудовании шарнирно и снабжены механизмом изменения угла наклона ножей режущего аппарата к горизонтали от 0 до 35°, при этом мотовило, наклоняющее верх трав и побегов к режущему аппарату и перемещающее срезанные побеги и травы на транспортер, выполнено в виде транспортера с, по меньшей мере, двумя рабочими нижними поверхностями, выполненными под углом преломления друг к другу в 5,0-30,0°, сначала под большим углом по ходу движения транспортного средства, а затем под меньшим с выполненными на его наружной поверхности рабочими элементами.

Средство перемещения срезанных побегов от режущего аппарата выполнено в виде транспортера, смонтированного как и режущий аппарат и мотовило под углом наклона ножей режущего аппарата к горизонтали от 0 до 35°.

Рабочие элементы мотовила выполнены либо в виде жестких планок, или П-образных дуг, или эластичными в виде рядов щеток или резиновых лент, закрепленных преимущественно перпендикулярно наружной рабочей поверхности транспортера мотовила.

Транспортер мотовила с, по меньшей мере, двумя рабочими нижними поверхностями, выполненными под углом преломления друг к другу в 5,0-30,0°, снабжен механизмом регулирования угла наклона его рабочих поверхностей, выполненным в виде натяжного ролика, контактирующего с внутренней стороной нижней ветви транспортера.

Механизм изменения угла наклона ножей режущего аппарата от 0 до 35° выполнен в виде исполнительного гидроцилиндра, одним краем смонтированного на другом от шарнирного соединения краю режущего аппарата, а другим краем - с корпусом прицепного устройства.

Механизм изменения угла наклона ножей режущего аппарата от 0 до 35° выполнен в виде закрепленной на краю режущего аппарата планки с регулировочными отверстиями и штифта, устанавливаемого в эти отверстия и в отверстия кронштейна жестко закрепленного на корпусе навесного оборудования.

Новизной предлагаемого технического решения является шарнирная установка одного края или центральной части режущего аппарата с приводом и мотовилом на навесном оборудовании, наличие механизма изменения угла наклона ножей режущего аппарата к горизонтали от 0 до 35° и выполнение мотовила, наклоняющего верх трав и побегов к режущему аппарату и перемещающего срезанные побеги и травы на транспортер в виде транспортера с, по меньшей мере, двумя рабочими нижними поверхностями, выполненными под углом преломления друг к другу в 5,0-30,0°, сначала под большим углом по ходу движения транспортного средства, а затем под меньшим с выполненными на его наружной поверхности рабочими элементами.

Так шарнирная установка одного края или центральной части режущего аппарата с приводом и мотовилом на навесном оборудовании позволяет приподнимать или опускать один край режущих ножей режущего аппарата, что в свою очередь позволяет срезать верхнюю часть трав или побегов кустарниковых культур под заданным углом к горизонтали, образуя на травах и кустарниках наклонную плоскую поверхность, которую формируют в сторону преимущественного солнценахождения.

Изменение угла наклона ножей режущего аппарата к горизонтали от 0 до 35° позволяет выбрать наиболее оптимальный угол наклона поверхности на травах и на кустарниковых культурах, обеспечивающий наиболее благоприятный режим освещения культур солнцем.

Выполнение мотовила, наклоняющего верх трав и побегов к режущему аппарату и перемещающего срезанные побеги и травы от режущего аппарата в виде транспортера с, по меньшей мере, двумя рабочими нижними поверхностями, выполненными под углом преломления друг к другу в 5,0-30,0°, сначала под большим углом по ходу движения транспортного средства, а затем под меньшим углом с выполненными на его наружной поверхности рабочими элементами позволяет бережно захватить, а затем наклонить верхушки трав или побегов кустарниковых ягодных культур к режущими ножам, срезать их и равномерно передать и сопроводить на средство перемещения срезанных побегов от режущего аппарата.

Признаки выполнения средства перемещения срезанных побегов от режущего аппарата в виде транспортера, смонтированного как и режущий аппарат и мотовило под углом наклона ножей режущего аппарата к горизонтали от 0 до 35°, выполнение рабочих элементов мотовила либо в виде жестких планок, или П-образных дуг, или эластичными в виде рядов щеток или резиновых лент, закрепленных преимущественно перпендикулярно наружной рабочей поверхности транспортера мотовила, выполнение транспортера мотовила с, по меньшей мере, двумя рабочими нижними поверхностями, под углом преломления друг к другу в 5,0-30,0°, с механизмом регулирования угла наклона его рабочих поверхностей, выполненным в виде натяжного ролика, контактирующего с внутренней стороной нижней ветви транспортера, выполнение механизма изменения угла наклона ножей режущего аппарата от 0 до 35° в виде исполнительного гидроцилиндра, одним краем смонтированного на другом от шарнирного соединения краю режущего аппарата, а другим краем - с корпусом прицепного устройства, а также выполнение механизма изменения угла наклона ножей режущего аппарата от 0 до 35° в виде закрепленной на краю режущего аппарата планки с регулировочными отверстиями и штифта, устанавливаемого в эти отверстия и в отверстия кронштейна, жестко закрепленного на корпусе навесного оборудования - являются признаками, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков, способствующих достижению поставленного предлагаемым изобретением технического результата.

Согласно проведенного патентно-информационного поиска сочетания известных и новых признаков предложенного устройства в известных источниках информации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о их новизне. Отсутствие источников информации, в которых использовались бы предлагаемые существенные признаки позволяет отнести их соответствующими изобретательскому уровню, а в сочетании с описанием работы предлагаемого устройства - промышленно выполнимым.

На фиг.1 схематично представлено предлагаемое устройство с наклонным расположением шарнирно закрепленного с одной стороны режущего аппарата и мотовила с планкой регулирования угла наклона режущего аппарата - вид спереди.

На фиг.2 схематично показано мотовило, наклоняющее побеги к режущим ножам аппарата с углом преломления нижней ветви α.

На фиг.3 представлено предлагаемое устройство с горизонтальным расположением шарнирно закрепленного в средней части режущего аппарата и мотовила с механизмом регулирования угла наклона режущего аппарата при помощи гидроцилиндра.

На фиг.4 показаны виды рабочих элементов транспортера мотовила, а) - в виде жесткой планки, б) - в виде эластичной планки, в) - в виде П-образной дуги, г) - в виде щеток.

Предлагаемое устройство состоит из навесного оборудования 1 к транспортному средству 2, впереди которого смонтирован режущий аппарат 3 с режущими ножами 4 и мотовилом 5. Мотовило 5 со смонтированными на ленточном транспортере 6 рабочими элементами обеспечивает наклон побегов кустарниковых культур 7 и верхней части трав к режущим ножам 4 режущего аппарата 3 и обеспечивает в дальнейшем перемещение срезанных верхушек трав и побегов кустарниковых культур 7 на ленточный транспортер 8, смонтированный за режущим аппаратом 3 по ходу движения транспортного средства 2. Рабочие элементы мотовила 5 выполнены в зависимости от требований, предъявляемых к верхушкам срезанных побегов, в виде жестких 9, или гибких 10 планок, или П-образных дуг 11, или щеток 12 на всю ширину ленты ленточного транспортера 6 мотовила 5. Нижняя ветвь ленточного транспортера 6 выполнена с углом преломления α равным 5,0-30,0°, при этом передняя часть 13 - первая, встречающая побеги или верхушки трав, выполнена под большим углом наклона α, чем вторая его часть 14. Изменение угла преломления нижней ветви транспортера 6 осуществляется при помощи регулировочного ролика 15, смонтированного внутри ленты 6 мотовила 5. При этом один из барабанов, например поз.16, мотовила 5 подпружинен и имеет возможность совершать возвратно-поступательное перемещение при регулировке угла преломления нижней ветви транспортера 6. Перемещение барабана 16 на фиг.2 показано пунктирной окружностью 17. Преломленной частью 13 нижней ветви транспортера 6 срезанные верхушки кустарниковых культур или трав сначала наклоняются рабочими элементами 9, 10, 11, 12 транспортера 6, а затем преломленной частью 14 передаются на транспортер 8, который сопровождает и передает их либо сразу в прицеп, либо на промежуточный дополнительный транспортер.

Один край или центральная часть режущего аппарата смонтированы при помощи шарнира 18 шарнирно с возможностью подъема или опускания другого края на требуемый угол. Механизм изменения угла наклона режущего аппарата 3 и мотовила 5 выполнен либо в виде гидроцилиндра 19 связанного одним краем с мотовилом 5, а при помощи тяги 20 с режущим аппаратом 3, а другим краем с навесным оборудованием 1, либо в виде планки 21 с регулировочными отверстиями для фиксации положения режущего аппарата 3 и мотовила 5 при помощи штифта 22, устанавливаемого после выбора требуемого угла наклона в эти отверстия. Угол наклона режущего аппарата 3 и мотовила 5 определяется углом эффективного поглощения солнечной энергии кустарниковыми культурами 7 или травами. Привод 23 обеспечивает работу режущего аппарата 3 мотовила 5 и транспортера 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом:

До начала работы предварительно при помощи гидроцилиндра 19 или при помощи планки 21 и штифта 22 выставляется требуемый угол наклона ножей 4 режущего аппарата 3 и мотовила 5, например в 20°. Во время движения вперед транспортного средства 2 включается привод режущего аппарата 3, мотовила 5 и транспортера 8. Верхняя часть трав или кустарниковых культур рабочими элементами 9, или 10, или 11 или 12 мотовила 5 сначала захватывается и затем наклоняется в сторону режущих ножей 4 режущего аппарата 3 и удерживает их в наклонном положении до срезания, после чего срезанные побеги или верхняя часть трав рабочими элементами 9 или 10 или 11 или 12 перемещаются до ленточного транспортера 8 и далее непосредственно или при помощи дополнительных транспортеров в прицепную тележку. При необходимости изменения угла преломления нижней ветви ленточного транспортера 6 мотовила 5 натяжным роликом 15 воздействуют на внутреннюю поверхность нижней ветви ленты мотовила 5 и создают таким образом требуемый угол преломления а. Подпружиненный барабан 16 мотовила при этом перемещается до положения обозначенного пунктирным кругом 17, обеспечивая создание требуемого угла преломления. Изменение высоты среза верхушек трав или кустарниковых культур осуществляется подъемом прицепного устройства на требуемую высоту срезания.

Выполнение угла преломления менее 5,0° и более 30,0° приводит к неэффективному захвату верха трав и побегов и к не эффективному их сопровождению к режущим ножам режущего аппарата 3 и к транспортеру 8.

Выполнение механизма изменения угла наклона ножей режущего аппарата менее 0,0° и более 35° не приводит к увеличению положительного результата, зависящего от угла падения солнечных лучей.

В настоящее время автором разработана принципиальная схема предлагаемого устройства. Изготовление устройства намечено осуществить в первом квартале 2014 года и провести испытания весной 2014 года на посадках облепихи.