Результат интеллектуальной деятельности: УПАКОВЩИК ВЛАЖНОГО КОРМА В ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЙ РУКАВ

Изобретение относится к устройствам для производства кормов различным группам сельскохозяйственных животных и может быть применено при производстве продукции животноводства.

Известен упаковщик влажного корма в полиэтиленовый рукав [патент US 5960612 A, 05.10.1999], состоящий из рамы, установленной на шасси с гидравлическими барабанными тормозами, оборудованными гидравлическим устройством регулировки усилия торможения для контроля плотности уложенного корма в полиэтиленовый рукав. На раме смонтированы прицепное устройство для агрегатирования с трактором, приемно-подающее устройство для подачи поступающего корма равномерным слоем через упаковочный выход в рукав с последующей укладкой в нем. В упаковочном выходе смонтировано устройство для регулирования плотности слоя корма, поступающего на хранение в полиэтиленовый рукав. Технологический процесс по патенту US 5960612 заключается в следующем: в упаковщик загружается грубый корм (в данном случае силос), который ротором направляется в полиэтиленовый рукав сплошной лентой, ее плотность (от которой зависит и плотность укладки корма в рукаве) регулируется поворотом вала с рычагами в упаковочном выходе гидроцилиндром. Гидроцилиндр, поворачивая вал с рычагами, разрыхляет или уплотняет движущуюся ленту корма, угол его поворота задается оператором, обслуживающим машину. Кроме того, плотность корма в рукаве регулируется усилием затормаживания колес упаковщика через гидравлическое устройство оператором. Таким образом, плотность корма (силоса) в обоих случаях на данной машине регулируется вручную, ее контроль при протекании технологического процесса укладки корма осуществляется эпизодически.

Основной недостаток упаковщика - то, что данная машина не предназначена для производства и укладки плющеного зерна в полиэтиленовый рукав: ее конструкция предполагает укладывать только влажные грубые корма (силос, сенаж) с соответствующей регулировкой плотности их укладки. Даже если подавать плющеное зерно на укладку способом, описанным в патенте, физико-механические свойства влажного плющеного зерна таковы, что при любом повороте рычага (по US 596061) плотность зерна не изменится. В предлагаемом изобретении плющеное зерно подается в рукав через донный шнек и при выходе из него не образуется ровного по толщине движущегося потока корма, плотность которого можно было бы регулировать в движении рычагом.

Известна вальцовая плющилка-упаковщик влажного зерна в полиэтиленовый рукав [патент BY 11827 C1, 2009.04.30], которая по своей технической и технологической сущности является наиболее близкой к предлагаемому изобретению и поэтому принимается за прототип. Плющилка-упаковщик состоит из рамы, установленной на шасси с барабанными тормозами, оборудованными ручным гидравлическим устройством регулировки усилия торможения, на раме смонтированы прицепное устройство для агрегатирования с трактором, плющилка зерна, упаковочный выход для установки на него полиэтиленового рукава, механизм привода рабочих органов упаковщика влажного корма, под плющилкой в кожухе установлен донный (напорный) шнек. С помощью барабанных тормозов с ручной гидравлической регулировкой усилия торможения регулируется плотность корма, закладываемого на хранение в рукав. Плющилка-упаковщик (упаковщик) работает следующим образом. При протекании технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав, когда зерно из плющилки попадает в донный шнек, который набивает корм в рукав, возникает сила отталкивания шнека от вдавливаемого (укладываемого) в рукав зерна (сила отталкивания определяет плотность укладки зерна в рукаве - чем она больше, тем плотнее уложено зерно, тем сильнее растянут полиэтиленовый рукав), передающаяся через шнек на шасси упаковщика и трактор. При превышении силы отталкивания над силами сопротивления перекатыванию агрегата «упаковщик + трактор» данный агрегат перемещается от уложенного в рукав зерна на некоторое расстояние и останавливается, затем цикл повторяется. Следовательно, плотность укладки зерна в рукав, определяющая, в свою очередь, растяжение самого полиэтиленового рукава, имеющее определенный предел, при превышении которого возможен разрыв рукава, будет зависеть от силы сопротивления перекатыванию агрегата «упаковщик + трактор», величина которой регулируются и настраиваются ручной гидравлической регулировкой барабанного тормоза шасси упаковщика. При благоприятных внешних условиях - когда сила сопротивления перекатыванию трактора - величина постоянная (для этого необходима идеально выровненная площадка без каких либо препятствий для укладки и хранения рукава с кормом, постоянные физико-механический состав и свойства (влажность, засоренность и т.д.) перерабатываемого зерна), ручной настройкой усилия торможения добиваются нормального протекания технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав - достаточного его уплотнения при укладке без разрыва полиэтиленового рукава.

Недостатком вальцовой плющилки-упаковщика (упаковщика) является недостаточная надежность протекания технологического процесса плющения и укладки получаемого корма (плющеного зерна) в рукав, приводящая в некоторых случаях к срыву всего технологического процесса из-за разрыва рукава укладываемым в него зерном при очень высокой степени его набивки либо к ухудшению качества получаемого корма вследствие недостаточно плотной набивки. Из уровня техники известно, что плотность укладки плющеного зерна, определяющая качество получаемого корма, и величина растяжения рукава, определяющая надежность протекания технологического процесса, будут зависеть от силы сопротивления перекатыванию агрегата и при настройке данной силы регулировкой барабанного тормоза упаковщика зерна на необходимую величину при идеальных внешних условиях получают качественный корм в количестве, определяемом производительностью плющилки и временем протекания процесса производства корма. Но в реальных условиях производства плющеного корма всегда имеется вероятность изменения силы перекатывания агрегата «упаковщик + трактор», например, при попадании под колесо трактора или упаковщика какого-либо препятствия, увеличивающего силу сопротивления перекатыванию, или появления небольшого уклона в сторону перекатывания агрегата, уменьшающего силу сопротивления. При большом увеличении силы перекатывания (например, при попадании препятствия под колесо трактора или упаковщика) может произойти разрыв рукава вследствие резкого увеличения силы отталкивания шнека упаковщика от укладываемого зерна и силы набивания зерна в рукав, что приводит к срыву технологического процесса получения корма, а при уменьшении сил перекатывания возникает недостаточная плотность набивки рукава кормом, в нем образуются «воздушные мешки», провоцирующие процесс гниения плющеного зерна, то есть качество продукта ухудшается. Указанные недостатки устраняются регулировкой усилия торможения барабанного тормоза упаковщика в сторону уменьшения или увеличения вручную после остановки агрегата «упаковщик + трактор», что означает остановку процесса приготовления корма. Причем для контроля плотности набивки плющеного зерна в рукав необходимо регулярно останавливать агрегат, так как текущая информация о протекании технологического процесса укладки корма в рукав операторам, производящим заготовку корма, не поступает.

Задачей изобретения является разработка упаковщика влажного корма в полиэтиленовый рукав, обеспечивающего за счет своего конструктивного исполнения, заключающегося в применении в упаковочном выходе следящего устройства, состоящего из связанных между собой гидроцилиндра и рычага, приводимых в движение изменением высоты слоя уложенного в рукаве корма и за счет этого через гидропровод осуществляющего непрерывный контроль и регулировку усилия торможения шасси упаковщика, стабильность и непрерывность протекания технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав, улучшение качества получаемого готового корма для животных - влажного плющеного зерна.

Поставленная задача решена за счет упаковщика влажного корма в полиэтиленовый рукав, состоящего из рамы, установленной на шасси с тормозами, оборудованными гидравлическим устройством регулировки усилия торможения, на раме смонтированы прицепное устройство для агрегатирования с трактором, плющилка зерна, под которой в кожухе установлен донный (напорный) шнек, механизм привода рабочих органов упаковщика влажного корма, упаковочный выход для установки на него полиэтиленового рукава, в упаковочном выходе смонтировано следящее устройство, отличающегося тем, что следящее устройства состоит из закрепленных на корпус упаковочного выхода гидроцилиндра и рычага, при этом один конец рычага неподвижен, второй конец рычага приводится в движение изменением высоты слоя уложенного в рукаве корма, связан со штоком гидроцилиндра и передает ему свое движение, а гидроцилиндр через гидропровод осуществляет непрерывный контроль и регулировку усилия торможения шасси упаковщика.

В упаковочный выход упаковщика влажного корма в полиэтиленовый рукав монтируется следящее устройство, состоящее из закрепленных к корпусу упаковочного выхода гидроцилиндра и рычага, один конец которого неподвижен, а подвижный конец связан со штоком гидроцилиндра и приводится в движение изменением высоты слоя уложенного в рукаве корма, при этом гидроцилиндр связан гидропроводом с тормозной системой шасси упаковщика и через него осуществляет непрерывный контроль и регулировку усилия торможения шасси упаковщика при укладке плющеного консервированного зерна в полиэтиленовый рукав следующим образом. Технологический процесс укладки, например, плющеного корма в рукав начинается с предварительной регулировки усилия торможения шасси упаковщика, обеспечивающего стабильность протекания процесса. Зерно, расплющенное и обработанное консервантом, донным шнеком подается в полиэтиленовый рукав, при этом агрегат «трактор + упаковщик зерна» стоит на месте, колеса его заторможены барабанными гидравлическими тормозами - силы отталкивания шнека от укладываемого корма недостаточно для его перемещения. По мере протекания процесса зерно, попадая в рукав, постепенно заполняет и растягивает его, при этом возникает и возрастает сила отталкивания донного шнека от зерна в рукаве (пропорционально высоте слоя укладываемого зерна в рукав), в некоторый момент времени сила отталкивания превышает силу сопротивления перекатыванию агрегата, и агрегат «трактор + упаковщик зерна» откатывается на некоторое расстояние от рукава с уложенным зерном. В упаковочном выходе упаковщика смонтировано следящее устройство, представляющее гидравлический цилиндр, подпружиненный шток которого оказывает давление на рабочую жидкость, через гидропровод воздействующую на барабанный тормоз упаковщика - увеличивает или уменьшает усилие торможения, и, как следствие, силу, необходимую для перекатывания агрегата «упаковщик зерна + трактор». Шток цилиндра приводится в движение связанным с ним подвижным концом рычага, один конец которого неподвижно закреплен на корпусе упаковочного выхода, а второй имеет возможность движения относительно неподвижного - поднимается вверх слоем укладываемого в рукав зерна при повышении степени его набивки и через шток снижает давление жидкости в гидроцилиндре, затем через гидропровод снижает усилие торможения в барабанном тормозе шасси упаковщика и, следовательно, снижает силу, необходимую для перекатывания агрегата «упаковщик зерна + трактор»; опускается вниз за слоем укладываемого в рукав зерна при снижении высоты слоя укладываемого в рукав плющеного зерна, через шток повышает давление жидкости в гидроцилиндре и через гидропровод повышает усилие торможения и, следовательно, силу, необходимую для перекатывания агрегата «упаковщик зерна + трактор».

Технологический процесс укладки плющеного зерна упаковщиком как со смонтированным следящим устройством, так и без него стабилен и достигается перед его началом ручной регулировкой усилия торможения шасси, когда усилие отталкивания шнека упаковщика от укладываемого в рукав зерна равно или незначительно превышает силу перекатывания агрегата «упаковщик зерна + трактор» - все факторы, влияющие на работу упаковщика по приготовлению корма, находятся в равновесии. При попадании, например, под колесо трактора или упаковщика какого-либо препятствия увеличивается сила сопротивления агрегата перекатыванию, и чтобы переместить агрегат для выполнения технологических операций, необходимо повысить силу отталкивания шнека от укладываемого зерна. Повышение силы отталкивания повышает плотность набивки зерна в рукав и растягивает его, что может привести к разрыву рукава и неизбежной остановке процесса заготовки корма.

Если же в упаковочный выход упаковщика установлено следящее устройство, то повышение плотности набивки укладываемого зерна повысит толщину его слоя в рукаве, что приведет к поднятию подвижного конца рычага следящего устройства, связанного со штоком гидроцилиндра, вследствие чего снизится давление жидкости в его гидроцилиндре и через гидропровод - усилие торможения в барабанном тормозе шасси упаковщика и, следовательно, уменьшится сила, необходимая для перекатывания агрегата «упаковщик зерна + трактор», - агрегат перекатится через препятствие, степень набивки зерна в рукав уменьшится, технологический процесс производства корма будет продолжен. Если же уменьшение усилия перекатывания будет недостаточно для начала передвижения агрегата, рычаг следящего устройства будет подниматься еще выше слоем укладываемого зерна и включит датчик сигнала оператору, обслуживающему агрегат, для приостановки процесса заготовки корма и предотвращения разрыва рукава.

В случае когда при выполнении агрегатом технологического процесса сила для его перекатывания уменьшится (например, при появлении небольшого уклона в сторону продвижения агрегата), уменьшится слой укладываемого зерна в рукаве вследствие снижения плотности набивки укладываемого зерна, что приведет к опусканию подвижного конца рычага следящего устройства вслед за уменьшающимся слоем укладываемого зерна, - рычаг повысит давление жидкости в гидроцилиндре следящего устройства и через гидропровод - усилие торможения в барабанном тормозе шасси упаковщика. Вышеуказанные действия приводят к увеличению силы, необходимой для перекатывания агрегата «упаковщик зерна + трактор», агрегат остановится, при этом донный шнек продолжит подавать зерно в рукав, уплотняя его; передвижение агрегата возобновится после поднятия слоя укладываемого в рукав зерна, которое через рычаг и гидроцилиндр следящего устройства приведет к растормаживанию шасси упаковщика и продолжению выполнения технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав.

Следовательно, предлагаемое изобретение - упаковщик влажного корма в полиэтиленовый рукав - решает поставленные задачи: обеспечивает за счет своего конструктивного исполнения, заключающегося в применении в упаковочном выходе следящего устройства, состоящего из связанных между собой гидроцилиндра и рычага, приводимых в движение изменением высоты слоя уложенного в рукаве корма и за счет этого через гидропровод осуществляющего непрерывный контроль и регулировку усилия торможения шасси упаковщика, стабильность и непрерывность протекания технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав, улучшение качества получаемого готового корма для животных - влажного плющеного зерна.

На фигуре а представлена конструктивно-технологическая схема упаковщика влажного корма в полиэтиленовый рукав, на фигуре б - конструктивно-технологическая схема следящего устройства упаковщика.

Упаковщик влажного корма в полиэтиленовый рукав состоит из рамы 1, установленной на шасси 2 с барабанными тормозами 3, оборудованными гидравлическим устройством регулировки усилия торможения 4, на раме смонтированы прицепное устройство 5 для агрегатирования с трактором, площадки 6 для установки, например, плющилки зерна 7 и емкости с консервантом и устройства для его внесения 8, донного шнека 9, упаковочного выхода 10 для установки на него полиэтиленового рукава 11, механизма привода 12 рабочих органов упаковщика влажного корма, следящего устройства 13. Следящее устройство состоит из гидравлического цилиндра 14 с подпружиненным штоком 15 и винтом предварительной настройки усилия торможения 16, гидропровода 17, следящего рычага OA 18.

Упаковщик влажного корма в полиэтиленовый рукав работает следующим образом. Поступившее, например, с поля после комбайнирования влажное зерно 19 загружают в плющилку 7, где происходит его плющение и обработка консервантом. Из плющилки переработанное зерно 20 попадает в донный шнек 9, который подает его через упаковочный выход 10 в полиэтиленовый рукав 11 и под давлением набивает его слоем высотой H. Сила отталкивания, возникающая при набивке шнеком зерна в рукав, передвигает агрегат «упаковщик + трактор». Следящее устройство 13 осуществляет непрерывный контроль и регулировку усилия затормаживания шасси 2 упаковщика через рычаг 18, шток 15 гидроцилиндра 14 и гидравлическое устройство усилия торможения 4, тем самым обеспечивает стабильность и непрерывность протекания технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав, что улучшает качество получаемого готового корма для животных - влажного плющеного зерна.

Сущность изобретения заключается в следующем. Технологический процесс укладки, например, плющеного корма в рукав начинается с предварительной регулировки усилия торможения барабанными тормозами 3 шасси 2 упаковщика подпружиненным штоком 15 гидроцилиндра 14 следящего устройства 13 при помощи винта предварительной настройки 16, изменяя давление рабочей жидкости в устройстве регулировки усилия торможения 4. Зерно 20, расплющенное плющилкой 7 и обработанное консервантом, донным шнеком 9 подается в полиэтиленовый рукав 11 и постепенно его заполняет, при этом агрегат «трактор + упаковщик» стоит на месте, колеса упаковщика заторможены барабанными тормозами 3, силы отталкивания шнека 9 от укладываемого корма (зерна) 20 недостаточно для перемещения агрегата. По мере протекания процесса заготовки корма возрастает пропорционально высоте слоя Н укладываемого зерна в рукав сила отталкивания донного шнека 9 от зерна 20 в рукаве 11 и, когда сила отталкивания превышает силу сопротивления перекатыванию агрегата, агрегат «трактор + упаковщик» откатывается от рукава 11 с уложенным зерном 20. Следящее устройство 13 увеличивает или уменьшает усилие торможения на шасси 2 упаковщика и, как следствие, силу, необходимую для перекатывания агрегата «трактор + упаковщик». Шток цилиндра 15 приводится в движение подвижным концом рычага OA, один конец которого неподвижно закреплен на раме упаковщика - O, а второй, A, имеет возможность движения относительно неподвижного O; поднимается вверх слоем укладываемого в рукав зерна при повышении степени его набивки и через шток 15 снижает давление жидкости в гидроцилиндре 14, через гидропровод 17 снижает усилие торможения в барабанном тормозе 3 шасси 2 упаковщика и, следовательно, силу, необходимую для перекатывания агрегата «трактор + упаковщик»; опускается вниз за слоем укладываемого в рукав зерна 20 при снижении высоты его слоя, через шток 15 повышает давление жидкости в гидроцилиндре 14 и через гидропровод 17 повышает усилие торможения и, следовательно, силу, необходимую для перекатывания агрегата «трактор + упаковщик». При попадании, например, под шасси трактора или упаковщика какого-либо препятствия увеличивается сила сопротивления агрегата перекатыванию, и для того чтобы переместить агрегат «трактор + упаковщик» для продолжения выполнения технологических операций, необходимо повысить силу отталкивания шнека 9 от укладываемого зерна 20, но при этом повышение силы отталкивания повышает плотность набивки зерна 20 в рукав 11 и растягивает его, что может привести к разрыву рукава 11 и неизбежной остановке процесса заготовки корма. Для устранения вышеуказанного изобретение предлагает установить в упаковочный выход 10 упаковщика следящее устройство 13. Повышение плотности набивки укладываемого зерна повысит толщину его слоя в рукаве с высоты H до H₁, что приведет к перемещению (поднятию) подвижного конца рычага OA следящего устройства от A до A₁, вследствие чего снизится давление жидкости в гидроцилиндре 14 и через гидропровод 17 снизится усилие торможения в барабанном тормозе 3 шасси 2 упаковщика и, следовательно, уменьшится сила, необходимая для перекатывания агрегата «трактор + упаковщик», - агрегат перекатится через препятствие, степень набивки зерна в рукав уменьшится, технологический процесс производства корма будет продолжен. Если же уменьшение усилия перекатывания будет недостаточно для начала передвижения агрегата, подвижная точка A₁ рычага следящего устройства будет подниматься выше до точки A₂ слоем укладываемого зерна и включит сигнальную лампу 21 через датчик 22 оператору, обслуживающему агрегат, для приостановки процесса заготовки корма и устранения возникшего препятствия - для предотвращения разрыва рукава. В случае когда при выполнении агрегатом технологического процесса сила для его перекатывания уменьшится (например, при появлении небольшого уклона в сторону продвижения агрегата), уменьшится и толщина слоя укладываемого зерна с высоты H до H₃ в рукаве вследствие снижения плотности набивки укладываемого зерна, что приведет к опусканию подвижного конца рычага с A до A₃ следящего устройства 13 вслед за уменьшающимся слоем укладываемого зерна - рычаг OA повысит давление жидкости в гидроцилиндре 14 следящего устройства 13 и через гидропровод - усилие торможения в барабанном тормозе 3 шасси 2 упаковщика. Следовательно, увеличится сила, необходимая для перекатывания агрегата «трактор + упаковщик», агрегат остановится; передвижение возобновится после увеличения высоты слоя с H₃ до H укладываемого в рукав зерна, которое через рычаг OA и гидроцилиндр 14 следящего устройства 13 приведет к растормаживанию шасси 2 упаковщика и продолжению выполнения технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав.

Таким образом, предлагаемое изобретение - упаковщик влажного корма в полиэтиленовый рукав - решает поставленные задачи: обеспечивает за счет своего конструктивного исполнения, заключающегося в применении в упаковочном выходе следящего устройства, состоящего из связанных между собой гидроцилиндра и рычага, приводимых в движение изменением высоты слоя уложенного в рукаве корма и за счет этого через гидропровод осуществляющего непрерывный контроль и регулировку усилия торможения шасси упаковщика, стабильность и непрерывность протекания технологического процесса укладки плющеного зерна в рукав, улучшение качества получаемого готового корма для животных - влажного плющеного зерна.