Результат интеллектуальной деятельности: МЕХАНИЗМ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РЕЖУЩЕГО АППАРАТА МАШИНЫ ДЛЯ УБОРКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, НАПРИМЕР КАПУСТЫ

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к уборочным машинам.

Известен механизм уравновешивания в копирующем устройстве капустоуборочной машины, содержащий четырехзвенный шарнирно-рычажный механизм навески, подпружиненный относительно рамы машины с помощью двуплечего рычага [1].

Недостатком известного механизма уравновешивания является то, что он не может обеспечивать постоянство силы давления под копирующими лыжами режущего аппарата, так как из-за изменения положения режущего аппарата относительно рамы машины в процессе копирования рельефа почвы уравновешивающая пружина, закрепленная одним концом на раме машины, другим концом на двуплечем рычаге навески, растягивается на разную величину при разных положениях режущего аппарата. В этой связи на четырехзвенный шарнирно-рычажный механизм навески будет действовать сила упругости уравновешивающей пружины переменной величины. В этой связи сила давления под копирующими лыжами окажется также переменной величиной.

Указанный недостаток устранен в механизме навески копирующего устройства [2], содержащем также рычажно-шарнирный механизм навески с уравновешивающей пружиной, связанной одним концом со стойкой нижнего звена навески, другим концом с помощью гибкого каната через отклоняющий блок с ободом диска, имеющего жесткую связь с нижним же звеном навески и общую ось поворота с ним в продольно-вертикальной плоскости относительно рамы машины.

Данный механизм в достаточной степени стабилизирует силу давления под опорными лыжами режущего аппарата. Соединение конца уравновешивающей пружины с ободом диска на нижнем звене навески позволяет поддерживать постоянной величину ее деформации. Однако при этом сила упругости уравновешивающей пружины передается через отклоняющий блок на обод диска, а затем на нижнее звено навески, создавая дополнительный внутренний момент на нем в направлении, противоположном моменту на стойке. В этой связи необходимо создавать уравновешивающей пружиной на стойке дополнительный момент для уравновешивания названного внутреннего момента, кроме момента, необходимого для уравновешивания сил тяжести режущего аппарата. Это приводит к технологически неоправданной перегрузке звеньев механизма уравновешивания внутренними силами, что приводит к снижению технической надежности всего механизма.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи: снижение нагруженности механизма уравновешивания внутренними силами в процессе обеспечения постоянной уравновешивающей силой при копировании рельефа почвы режущим аппаратом.

Решение обозначенной задачи в известном механизме навески обеспечивает технический результат: повышение технической надежности механизма уравновешивания в целом в результате разгрузки его звеньев от технологически неоправданных внутренних сил.

Для решения обозначенной задачи в известном механизме уравновешивания режущего аппарата, содержащем рычажно-шарнирную навеску, уравновешивающая пружина, связанная одним концом со стойкой нижнего звена навески, кинематически соединена с другим концом с ползуном, установленным с возможностью перемещаться в вертикальном пазу рамы машины. Причем ползун подпружинен в вертикальном пазу снизу пружиной сжатия вдоль возможного перемещения.

Установление кинематической связи уравновешивающей пружины с ползуном, имеющим возможность перемещаться в вертикальном пазу рамы машины, позволяет сохранять пружине величину начальной деформации при повороте стойки нижнего звена навески вокруг оси шарнира в процессе копирования рельефа почвы режущим аппаратом за счет перемещений ползуна в пазу. Причем при повороте стойки нижнего звена против часовой стрелки (при наезде режущего аппарата в ложбинку) ползун опускается вниз, преодолевая усилие подпружинивания, при повороте стойки по часовой стрелке (при наезде режущего аппарата на возвышенность) ползун поднимается по пазу вверх под действием подпружинивающей силы.

Таким образом, обеспечивается сохранение начальной деформации уравновешивающей пружины, следовательно, постоянство уравновешивающей силы.

На фиг.1 изображен механизм уравновешивания режущего аппарата машины для уборки сельскохозяйственных культур, например капусты.

Механизм уравновешивания (фиг.1) содержит рычажно-шарнирную навеску с нижним 1 и верхним 2 звеньями. Нижнее звено 1 жестко связано стойкой 3, соединенной с уравновешивающей пружиной 4. Уравновешивающая пружина 4 другим концом соединена с ползуном 5, установленным подвижно в вертикальном пазу 6 рамы машины. Ползун 5 подпружинен в пазу пружиной сжатия 7. Для регулировки силы сжатия пружины 7 установлен винт 8. Режущий аппарат 9 соединен с нижним 1 и верхним 2 звеньями уравновешивающего механизма шарнирно и опирается на лыжи 10.

Механизм уравновешивания режущего аппарата работает следующим образом.

Во время работы уборочной машины режущий аппарат 9 веса G скользит на опорных лыжах 10, поддерживая постоянную высоту расположения зоны резания над уровнем поверхности почвы. При наезде опорных лыж на неровности или изменении высоты расположения рамы машины над поверхностью почвы нижнее 1 и верхнее 2 звенья механизма уравновешивания поворачиваются на соответствующий угол в продольно-вертикальной плоскости относительно первоначальных положений. В результате уравновешивающая пружина 4 пытается дополнительно деформироваться (удлиняться или укорачиваться). При этом равновесие ползуна P_n-Рsinα=0 (здесь Р_n - сила подпружинивания, P - уравновешивающая сила, α - угол наклона оси уравновешивающей пружины к горизонту) нарушается, следовательно, ползун перемещается в пазу так, чтобы сохранять первоначальную деформацию уравновешивающей пружины.

Так, например, при наезде режущего аппарата в ложбинку стойка 3 повернется против часовой стрелки, уравновешивающая пружина пытается растянуться, но ползун сдвинется вниз, преодолевая силу подпружинивания P_n. Таким образом, длина уравновешивающей пружины 4 сохранится.

При наезде режущего аппарата на возвышенность стойка 3 повернется по часовой стрелке, уравновешивающая пружина пытается расслабляться, но ползун 5 сдвинется вверх под действием силы P_n и восстановится первоначальное натяжение.

Процесс будет продолжаться до тех пор, пока не наступит равенство P_n=Psinα.

Величину начальной силы подпружинивания P_n устанавливают регулировочным винтом 8 в зависимости от потребной силы давления N под опорными лыжами 10 режущего аппарата перед работой машины.

Таким образом, данный механизм обеспечивает постоянство уравновешивающей силы P, которая воспринимается рамой машины. Звенья механизма уравновешивания дополнительно не нагружаются внутренними силами. Этим достигается повышение технической надежности механизма уравновешивания в процессе обеспечения постоянства уравновешивающей силы при копировании рельефа почвы режущим аппаратом.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР №1584801, кл. A01D 45/26. Опубл. 15.08.90, бюл. №30.

2. Патент РФ №2310315, МПК 45/26. Опубл. 20.11.2007, бюл. №32.