Результат интеллектуальной деятельности: ГИБРИДНЫЙ СКАТ ДЛЯ ПОДБОРЩИКА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к подборщикам, а более конкретно к скатам для уборки сельскохозяйственных культур с зубцов ременно-пальцевого барабана.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Производители подборщиков, используемых в области заготовки сена и кормов, главным образом, используют металлические, обычно стальные скаты для защиты внутренних компонентов, таких как зубчатые рейки подборщика. В ходе работы подборщик иногда будет сталкиваться с жестким объектом, например, таким как камень, вызывая постоянную деформацию стального ската, подвергнутого столкновению. Как правило, соударение происходит на нижней поверхности ската, что приводит к деформации ската вверх и, в некоторых случаях, деформации влево или вправо в зависимости от местоположения области, столкнувшейся с жестким объектом. Будучи деформированным, стальной скат может вызвать внутреннее повреждение компонентов подборщика, таких как зубцы подборщика или зубчатая рейка, когда эти компоненты сталкиваются с деформированным стальным скатом. Кроме того, эти столкновения вызывают шум, чрезмерный износ стального ската и компонентов подборщика и создают области с острыми кромками вдоль стального ската. Эти области с острыми кромками затрудняют обслуживание, так как они могут порезать руки человека, выполняющего работу по обслуживанию. Другой источник затруднения обслуживания связан с тем, что технические средства должны быть освобождены или удалены сверху и снизу подборщика для замены поврежденного стального ската или поврежденных компонентов под скатом.

Чтобы преодолеть упомянутые выше недостатки, связанные со стальными скатами, некоторые производители в последние годы заменили стальные скаты полностью пластиковыми скатами. Примеры таких пластиковых скатов описаны в публикации заявки на патент США № US 2003/0110752, опубликованной 19 июня 2003 г., и публикации заявки на патент США № US 2009/0025358, опубликованной 29 января 2009 г. Скаты, полностью выполненные из пластика, обладают хорошей ударной вязкостью (восстанавливают нормальную форму), входя в контакт с жесткими объектами, по сравнению со сталью и, если смежные части (зубцы) или внутренние детали (зубчатые рейки) входят в контакт с пластиковым скатом, износ и шум значительно уменьшаются по сравнению с вхождением в контакт со стальным скатом. Пластиковые скаты также не будут образовывать острые кромки, которые типичны для стальных скатов, входящих в контакт с внутренними и смежными частями. Кроме того, когда наступает срок замены внутренних компонентов подборщика, крепежные средства, удерживающие данный скат на раме подборщика, должны быть удалены только от верхней ветви, так как пластиковая скат может быть легко отклонена от направления движения, оставляя незадействованными нижние крепежные средства.

Хотя при выполнении скатов полностью из пластика достигается значительно улучшенная ударная вязкость, уменьшение износа, генерации шума, улучшение удобства и качества технического обслуживания, скат, выполненный полностью из пластика, не обладает грузоподъемностью стального ската, которая требуется для подъема очень плотных валков. Полностью пластиковый скат пользуется спросом в области уборки сельскохозяйственной культуры, поскольку поднимаемая сельскохозяйственная культура намного менее плотная, так как она не была убрана ранее. Другой недостаток, связанный с пластиковыми скатами, состоит в том, что тепловые и ультрафиолетовые колебания вызывают деформацию ската, что не только приводит к тому, что подборщик становится эстетически неприятным, но также приводит к застреванию сельскохозяйственной культуры вследствие того, что она попадает в промежутки, образованные деформированными скатами. Кроме того, все еще требуются обычные крепежные средства для закрепления пластиковых скатов на месте, при этом существует проблема достижения присущего вращающего момента для болта без разрушения пластика, находящегося в зажимном соединении.

Хотя известно нанесение тонкой полосы пластика на металлический скат (см. указанную выше заявку на патент США № US 2009/0025358), эти пластиковые покрытия на металле все же подвержены постоянной деформации при столкновении с жестким объектом.

Соответственно, проблема, которую следует решить, представляет собой создание ската, имеющего требуемые характеристики описанных выше пластиковых скатов с исключением имеющихся недостатков.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением, задачей изобретения является создание улучшенного ската для использования с подборщиком, который устраняет указанные выше недостатки скатов известного уровня техники.

Эта задача достигается в одном варианте осуществления изобретения посредством обеспечения ската, имеющего U-образный основной корпус, выполненный полностью из пластика, с верхней ветвью ската, усиленной металлической полосой, расположенной под ней и соединенной с верхней ветвью основного корпуса. Другим признаком этого варианта осуществления изобретения является применение буртиков на металлической полосе вблизи выровненных установочных отверстий, выполненных в задней области верхней ветви основного корпуса и в задней области металлической полосы, при этом буртики выступают в отверстия, выполненные в основном корпусе. Другим признаком этого варианта осуществления изобретения является выполнение отверстия в передней концевой области полосы, которое принимает выступающий вниз выступ основного корпуса для содействия запиранию полосы на месте.

Указанная выше задача достигнута во втором варианте осуществления изобретения посредством обеспечения гибридного ската, имеющего основной корпус, выполненный полностью из пластика, при этом верхняя ветвь ската усилена металлической полосой, отформованной совместно с U-образным основным пластиковым корпусом таким образом, что металлическая полоса закреплена в выемке, выполненной в верхней ветви основного пластикового корпуса.

Эта и другие задачи изобретения станут очевидны для читающего это описание в сочетании с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой вид справа спереди в перспективе подборщика известного уровня техники типа, к которому настоящее изобретение особенно приспособлено для использования.

Фиг. 2 представляет собой вид слева подборщика, показанного на фиг. 1, но с удалением частей правого конца для ясности описания.

Фиг. 3 представляет собой вид сверху слева в перспективе части подборщика, показывающий множество гибридных скатов, соответствующих настоящему изобретению, установленных на раме подборщика, с пространственным разнесением одного ската, показанного в тот момент, когда металлическая полоса отделена от ее местоположения установки в верхней ветви U-образного основного пластикового корпуса.

Фиг. 4 представляет собой вид справа снизу в перспективе с пространственным разнесением деталей ската, показанного на фиг. 3.

Фиг. 5 представляет собой вид в сечении, выполненном по линии 5-5 на фиг. 4, но показывающий металлическую полосу, установленную на пластиковом основном корпусе ската.

Фиг. 6 представляет собой вид подобный фиг. 5, но показывающий металлическую полосу, удаленную с основного корпуса ската.

Фиг. 7 представляет собой вид справа снизу в перспективе второго варианта выполнения гибридного ската, в котором металлическая полоса запрессована в верхнюю ветвь пластикового основного корпуса ската.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 и 2 показан подборщик 10 известного уровня техники типа для использования с которым адаптировано настоящее изобретение. Подборщик 10 содержит раму 12, включающую противоположные элементы 14, содержащие подшипниковые узлы 16, удерживающие противоположные концы центрального вала 18 барабана, имеющего диск 20 для удерживания зубчатой рейки, установленный в местоположении середины между противоположными концами вала. На противоположных сторонах относительно диска 20 находятся восемь цилиндрических гнезд 22 для зубчатых реек, при этом гнезда на противоположных сторонах относительно диска 20 выровнены друг относительно друга и относительно сквозных отверстий в диске 20. Чередующиеся гнезда 22 на левой стороне диска 20 принимают левый набор из четырех зубчатых реек 24, а чередующиеся гнезда 22 на правой стороне диска принимают правый набор из четырех зубчатых реек 26. Противоположные концы зубчатых реек 26 удерживаются известным образом кулачковым опорным средством (не показано). Проходя вдоль него и при прикреплении к нему, каждая зубчатая рейка 24 и 26 составляет уголковый элемент 30. Множество узлов 32 зубцов подборщика разнесено на каждом уголковом элементе 30, при этом каждый узел зубцов включает пару зубцов 34, соответственно соединенных с противоположными концами секции центральной спиральной пружины, как известно в данной области техники. Зубцы 34 установлены с копланарным расположением на четырех уголковых элементах 30 таким образом, что два набора из четырех компланарных зубцов 34 образуют каждый копланарный набор из четырех узлов колосоуборочных зубцов 32.

Подборщик 10 также включает множество U-образных скатов 36, расположенных между смежными комплектами компланарных зубцов 34, при этом каждый скат выполнен полностью из листового металла, например, тонколистовой стали. Каждый скат 36 включает продольные ветви 38 и 40, соответственно, имеющие передние концы, которые соединяются передней дугообразной частью 42. Задняя концевая секция каждой верхней ветви 38 сцепляется с плоской верхней установочной поверхностью, образованной одной из множества разнесенных в поперечном направлении и продолжающихся вперед установочных лапок 44 рамы 12. Задняя концевая секция каждой нижней ветви 40 сцепляется с плоской нижней установочной поверхностью, образованной загнутой назад пластиной 46 рамы 12. В центральном положении в задней части каждой верхней ветви 38 находится прорезь, принимающая первый винт 48 с головкой, ввинченный в пластинчатую часть 44 рамы. В каждой верхней ветви 38 непосредственно спереди от прорези расположено отверстие в форме шпоночного паза со вторым винтом 48 с головкой, расположенным в узкой части отверстия и ввинченным в пластинчатую часть 44 рамы, при этом большая часть отверстия имеет размер, допускающий прохождение головки винта для выборочного удаления ската посредством ослабления затяжки винтов 48 и скольжения ската вперед для совмещения большей части отверстия с головкой винта. В центральном положении в задней концевой части нижней ветви 40 каждого ската находится установочный паз, в который вставлено крепежное средство, показанное здесь как установочный болт 50, вставленный вниз через часть 46 рамы и имеющий гайку, навинченную на его нижний конец и затянутую относительно ската.

На фиг. 3 показано множество гибридных скатов 80 для сельскохозяйственных культур, выполненных в соответствии с настоящим изобретением и предназначенных для замены скатов 36 для сельскохозяйственных культур описанного выше подборщика 10 известного уровня техники, при этом следует понимать, что принципы, соответствующие настоящему изобретению, могут быть осуществлены в скатах, имеющих другие размеры. На фиг. 4-6 видно, что каждый скат 80 включает U-образный основной корпус 82, выполненный из пластмассы, и металлическую полосу 84, расположенную под ним и имеющую длину, перекрывающую всю верхнюю ветвь 86 основного корпуса 82, и имеющую относительно короткую верхнюю часть или область S передней дугообразной или закругленной части 88 основного корпуса и, таким образом, упрочняющую верхнюю ветвь 86 и область S пластикового основного корпуса 82.

В этом конкретном варианте осуществления изобретения верхняя ветвь 86 пластикового основного корпуса 82 имеет по существу Н-образную форму в поперечном сечении, при этом части ветвей H-образного сечения, продолжающиеся ниже полосы с H-образным сечением, имеют относительно широкий размер и, соответственно, выполнены с противоположными горизонтальными пазами 90 (см. фиг. 6), таким образом, формируя паз непосредственно под полосой с H-образным сечением для приема металлической полосы 84. В частности, металлическая полоса 84 имеет ширину, которая немного меньше расстояния между основаниями противоположных пазов 90, и имеет части на противоположных сторонах, соответственно, принимаемые противоположными пазами. Передняя секция 92 полосы 84 изогнута соответственно изгибу относительно короткой верхней изогнутой части S дугообразной части 88 основного корпуса 82 и содержит отверстие 94, в которое вставлен куполообразный выступ 96, сформированный на короткой изогнутой части S основного корпуса 82. Задний конец полосы 84 выполнен с отверстием в форме U-образного выреза 98, который продолжается через буртик 100, сформированный на верхней поверхности полосы 84, при этом вырез 98 совмещается с вырезом 102 такой же формы, выполненным в заднем конце верхней ветви 86 основного корпуса 82 соответствующей ската. От выреза 98 в полосе 84 отнесено шпоночное отверстие 104, ориентированное его меньшим концом вперед и продолжающееся через буртик 106, выполненный на верхней поверхности полосы 84. Подобное шпоночное отверстие 108 выполнено в соответствующем основном корпусе 82 ската с вертикальным выравниванием с отверстием 104, при этом буртик 106 металлической полосы 84 вставляется в малый конец шпоночного отверстия 108, при этом следует отметить, что глубина выреза 102 и шпоночного отверстия 108 немного больше высоты буртиков 100 и 106. Каждая из верхних ветвей 86 скатов 80 установлена на соответствующей установочной лапке 44 рамы 12 посредством установочных крепежных средств 48, которые, соответственно, вставлены через отверстия в буртиках 100 и 106 металлической полосы и ввинчены в одно из пары совмещенных резьбовых отверстий, выполненных в соответствующей установочной лапке 44, при этом головки с фланцем крепежных средств 48 прикладывают усилие зажима, которое действует через буртики 100 и 106, которые содействуют формированию прочного зажимного соединения между скатом 80 и лапкой 44 рамы подборщика.

Таким образом, согласно конструкции, верхняя ветвь 86 и небольшая верхняя изогнутая часть или область S ската 80, которая усилена металлической полосой 84, относительно жесткая (по существу эквивалентно стальным скатам известного уровня техники) с уменьшением жесткости по часовой стрелке вдоль закругленной части 88 при рассмотрении на фиг. 4, отмечая, что область закругленной части от приблизительно семи часов до приблизительно девяти часов по циферблату можно считать очень гибкой (по существу эквивалентно скатам из пластика известного уровня техники).

Поскольку металлические полосы 84 расположены под верхними ветвями 86 пластиковых основных корпусов 82 скатов, передача шума между металлическими полосами 84 и другими металлическими компонентами уменьшена. Другое преимущество состоит в том, что металлические полосы придают жесткость пластиковым верхним ветвям 86, уменьшая величину деформации, которая иначе произошла бы из-за расположения их там, где они подвергаются воздействию солнечного света и подвержены эффектам ультрафиолетового излучения и деформации из-за тепловой неустойчивости.

Работа ската 80 представляется очевидной из предшествующего описания, но кратко здесь повторяется. Предполагая, что подборщик 10 снабжен скатами 80 и в ходе подъема скошенного хлеба он сталкивается с относительно большим препятствием, таким как камень, область столкновения со скатом или скатами 80, которые входят в контакт с камнем (вероятно, нижней передней закругленной частью 88), будет первоначально отклонена вверх и, возможно, деформирована до такой степени, что онавходит в контакт с зубцами подборщика и/или зубчатыми рейками или другими внутренними компонентами. Поскольку эта область столкновения ската выполнена из пластика, любой контакт с зубцами подборщика и/или внутренними компонентами будет генерировать очень небольшой шум или износ. Как только подборщик проходит препятствие, деформированная область ската или скатов 80, благодаря выполнению из пластика, будет восстанавливаться и возвращаться в ее нормальную форму.

Когда подборщик 10 работает для подъема относительно тяжелых или плотных валков, металлическая полоса 84, расположенная в верхних ветвях 86 основных корпусов 82 скатов, обеспечивает такую же прочность в этой области, как и ветви известных стальных скатов, при этом эта прочность достаточна для того, чтобы выдерживать вес плотных валков. Таким образом, скаты 80 не отклоняются или деформируются до любой значительной величины, которая приводит к вхождению в контакт скатов 80 с зубцами подборщика или внутренними компонентами.

Следует отметить, что замена разрушенного или поврежденного компонента, расположенного в пределах скатов 80, не затрудняется наличием жесткой металлической полосы 84 благодаря быстроразъемному креплению верхних ветвей скатов к раме подборщика. В частности, требуется только достаточное ослабление затяжки крепежных средств 48, связанных со скатом или скатами 80 и блокирующих доступ к компоненту, который требуется отремонтировать или заменить, для оттягивания вперед и высвобождения от ослабленных крепежных средств соответствующей верхней ветви 86 и отклонения ее в сторону, поскольку это обеспечивается гибкостью пластикового основного корпуса 82. Напротив, если бы использовались стальные скаты, то весь скат был бы жестким, и такое отклонение было бы невозможно.

На фиг. 7 показан второй вариант осуществления изобретения, содержащий гибридный скат 80', который по существу подобен скату 80, но отличается тем, что он включает U-образный основной корпус 82' ската, имеющий верхнюю ветвь 86', имеющую вырез, в котором закреплена металлическая полоса 84' в ходе процесса формования основного пластикового корпуса 82' ската. В этом варианте осуществления изобретения полоса 84' включает буртики, подобные буртикам 102 и 106 описанной выше полосы 84, но не включает отверстие в ее передней концевой области. Работа этого варианта осуществления изобретения по существу аналогична работе первого варианта осуществления изобретения.

В дополнение к вариантам выполнения ската, описанным выше, возможно соединять металлическую полосу с пластиковым основным корпусом с использованием только крепежных средств 48 или с использованием любой комбинации указанных выше способов прикрепления металлической полосы к пластиковому основному корпусу.

После описания предпочтительного варианта осуществления становится очевидно, что могут быть выполнены различные модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.