Результат интеллектуальной деятельности: Режущий аппарат жатки

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к машинам для скашивания сельскохозяйственных культур, конкретно к режущим аппаратам косилок и жаток.

Известен режущий аппарат, содержащий брус с пальцами и противорежущими пластинами, нож, привод ножа, при этом пальцевый брус выполнен в виде полотна, по периметру которого размешаны направляющие короба под цепной замкнутый контур, обеспечивающие работу последнего в горизонтальной плоскости, а нож выполнен в виде цепного контура, у которого вместо верхних пластин наружного звена установлены сегменты, имеющие вид прямоугольного треугольника с поочередной верхней и нижней заточкой лезвия по гипотенузе. Спаренные пальцы бруса снабжены верхними и нижними противорежущими пластинами, поочередно работающими соответственно с сегментами верхней и нижней заточки. Привод ножа осуществляется от ведущей звездочки посредством внешнего привода. Натяжение цепного контура осуществляется механизмом перемещения ведомой звездочки. Верхняя рабочая ветвь цепного контура ножа снабжена прижимными пластинами, а нижняя находится в коробе. Нерабочая часть цепного контура закрыта защитным щитком или нижней частью корпуса жатки. (Патент Республики Казахстан №25909, опубл. 15.08.2012, бюл. №8).

Недостатком данного режущего аппарата является то, что отсутствует возможность определения момента отказа одного или нескольких сегментов режущего аппарата.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является режущий аппарат, содержащий пальцевый брус с пальцами и противорежущими пластинами, нож в виде цепного контура с сегментами, привод ножа, направляющие короба, защитный щиток, ведущую и ведомую звездочки, механизм перемещения ведомой звездочки, пластину из маломагнитного материала с выполненным отверстием, в котором установлен датчик, зафиксированный крепежным элементом и связанный с блоком контроля и сигнализирующим устройством, привод со щеткой (Патент РФ №2609907, опубл. 07.02.2017. Бюл. №4).

Недостатком данного режущего аппарата является отсутствие возможности своевременного изменения линейной скорости режущих элементов ножа при выходе из строя одного или нескольких сегментов.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача изобретения - повышение качества скашивания сельскохозяйственных культур.

Технический результат - обеспечение требуемой линейной скорости режущих элементов ножа при отказе одного или нескольких рядом расположенных сегментов.

Указанный технический результат достигается режущим аппаратом жатки, который содержит пальцевый брус с пальцами и противорежущими пластинами, нож в виде цепного контура с сегментами, привод ножа, направляющие короба, защитный щиток, ведущую и ведомую звездочки, механизм перемещения ведомой звездочки, пластину из маломагнитного материала с выполненным отверстием, в котором установлен датчик, зафиксированный крепежным элементом и связанный с блоком контроля и сигнализирующим устройством, привод со щеткой, при этом он дополнительно оборудован блоком управления, включающим не менее пяти двухходовых двухсекционных гидрораспределителей с золотниками и электромагнитами управления и регулирования, связанными электрической цепью с блоком контроля, при этом золотники вторых секций второго, третьего и четвертого гидрораспределителей оборудованы регулируемыми дросселями с различной максимальной пропускной способностью рабочей жидкости, а блок контроля запрограммирован на одновременное попарное перемещение золотников гидрораспределителей с помощью электромагнитов в следующей последовательности: золотники первого и второго гидрораспределителей из положения I в положение II; второго гидрораспределителя из положения II в положение I и третьего гидрораспределителя из положения I в положение II; третьего гидрораспределителя из положения II в положение I и четвертого гидрораспределителя из положения I в положение II; четвертого гидрораспределителя из положения II в положение I и пятого гидрораспределителя из положения I в положение II, а также включение электромагнитов регулирования регулируемых дросселей при переходе золотников вторых секций второго, третьего и четвертого гидрораспределителей в положение I; в каждой электрической цепи, связывающей электромагнит с блоком контроля, установлен сигнализатор в виде набора электрических лампочек разного цвета, показывающих номер включенного в работу гидрораспределителя; электромагниты снабжены кнопкой ручного управления, а золотник пятого гидрораспределителя кинематически связан с системой подачи топлива двигателя внутреннего сгорания комбайна.

Существенными признаками, влияющими на достижение заявленного технического решения, являются:

- оборудование режущего аппарата жатки блоком управления, включающим не менее пяти двухходовых двухсекционных гидрораспределителей, что обеспечивает расчетную подачу рабочей жидкости из штатной гидросистемы комбайна к гидромотору при отказах сегментов;

- оборудование гидрораспределителей электромагнитами управления, что позволяет перемещать золотники гидрораспределителей в заданном направлении;

- связь электрической цепью электромагнитов управления и регулирования с блоком контроля;

- оборудование гидрораспределителей регулируемыми дросселями, что позволяет не допускать гидроударов при переключении направления потока рабочей жидкости под давлением;

- оборудование гидрораспределителей электромагнитами регулирования, что позволяет управлять регулируемыми дросселями;

- использование регулируемых дросселей с разной максимальной пропускной способностью рабочей жидкости, что позволяет направлять разный объем рабочей жидкости к гидромотору и тем самым изменять частоту вращения выходного вала гидромотора;

- программирование блока контроля на одновременное попарное перемещение золотников гидрораспределителей в соответствии со схемой их работы;

- установка сигнализатора в виде набора электрических лампочек разного цвета в каждой электрической цепи, связывающей электромагнит с блоком контроля, позволяющего видеть номер включенного в работу гидрораспределителя;

- установка на каждый электромагнит кнопки ручного управления для проверки нормального перемещения золотника и для переключения в случае необходимости, гидрораспределителя вручную;

- кинематическая связь золотника пятого гидрораспределителя с системой подачи топлива двигателя внутреннего сгорания комбайна для остановки работы двигателя при неработающем режущем аппарате жатки.

Заявляемое конструктивное выполнение режущего аппарата жатки обладает возможностью установления линейной скорости режущих элементов ножа при выходе из строя одного или нескольких рядом расположенных сегментов, необходимой для качественного скашивания сельскохозяйственных культур.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - схема режущего аппарата, вид сверху; фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, схема блока-управления и сигнализатора; фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Режущий аппарат жатки содержит пальцевый брус 1 с пальцами 2 и противорежущими пластинами 3, нож 4 в виде цепного контура 5 с сегментами 6, привод ножа 7, направляющие короба 8, защитный щиток 9, ведущую 10 и ведомую 11 звездочки, механизм перемещения 12 ведомой звездочки, пластину 13 из маломагнитного материала с выполненным отверстием 14, в котором установлен датчик 15, зафиксированный крепежным элементом 16 и связанный с блоком контроля 17 и сигнализирующим устройством 18, привод 19 со щеткой 20, он дополнительно оборудован блоком управления 21, включающим не менее пяти двухходовых двухсекционных гидрораспределителей 22, 23, 24, 25, 26 с золотниками 30, 31, 32, 33, 34 и электромагнитами управления 27 и регулирования 28, связанных электрической цепью 29 с блоком контроля 17, при этом золотники 31, 32 и 33 вторых секций второго 23, третьего 24 и четвертого 25 гидрораспределителей оборудованы регулируемыми дросселями 35, 36, 37 с различной максимальной пропускной способностью рабочей жидкости. В каждой электрической цепи 29, связывающей электромагнит 27 с блоком контроля 17, установлен сигнализатор 38 в виде набора электрических лампочек разного цвета, каждый электромагнит 27 снабжен кнопкой ручного управления 39, а золотник 34 пятого гидрораспределителя 26 кинематически связан с системой подачи топлива 40 двигателя внутреннего сгорания комбайна.

Пример конкретного выполнения.

Перед началом использования режущий аппарат жатки должен быть собран. Пальцы 2 режущего аппарата крепятся к пальцевому брусу 1. Рабочий орган представляет собой замкнутую бесконечную цепь 5, на которой сегменты 6. Цепь 5 приводится во вращение внешним приводом 7, например, гидромотором с насаженной непосредственно на его вал ведущей звездочкой 10. С противоположной стороны пальцевого бруса на механизме перемещения 12 установлена ведомая звездочка 11, являющаяся одновременно и натяжной. Холостая ветвь цепного контура 5 движется по направляющему коробу 8, находящемуся в задней части пальцевого бруса 1, и закрывается щитком 9. На концах пальцевого бруса 1 устанавливаются делители. Делители на фиг. 1 условно сняты.

На пальцевый брус 1 устанавливают пластину 13 из немагнитного материала, а в отверстие 14 - датчик 15 (например, датчик положения коленчатого вала инжекторного двигателя), который закрепляют крепежным элементом 16, предварительно отрегулировав зазор между датчиком 15 и сегментом 6. К блоку контроля 17, в качестве которого можно применить блок управления инжекторного двигателя, подключают датчик 15 (к входу блока управления, предназначенному для датчика положения коленчатого вала) и сигнализирующее устройство 18, которым может быть лампочка или звуковое устройство, электромагниты управления 27 и регулирования 28 и сигнализатор 38. Также на пластину 13 закрепляют привод щетки 19 со щеткой 20, так чтобы щетка 20 касалась сегмента 6.

Режущий аппарат жатки дополнительно оборудуют блоком управления 21, включающим двухходовые двухсекционные гидрораспределители, которых может быть несколько, в зависимости от допустимого числа отказавших рядом расположенных сегментов, при котором качество среза растений сельскохозяйственных культур будет удовлетворять агротехническим требованиям, а также от конструктивных особенностей, геометрических и кинематических параметров режущего аппарата жатки. Например, для режущих аппаратов с бесконечным носителем режущих элементов с наиболее распространенным шагом цепи, равным 62 мм, допустима работа жатки при отказах трех рядом расположенных сегментов. В этом случае количество гидрораспределителей должно быть не менее пяти, из которых первый гидрораспределитель 22 будет работать, если нет отказов, второй 23 - при одном отказе, третий 24 - при двух отказах, четвертый 25 - при трех отказах сегментов и пятый гидрораспределитель 26 - при четырех и более отказах, при этом золотник 34 гидрораспределителя 26 перекрывает подачу рабочей жидкости из штатной гидросистемы комбайна к гидромотору 7.

Управлением регулируемых дросселей 35, 36 и 37 осуществляется блоком контроля 17 с помощью электромагнитов регулирования 28.

Регулируемые дроссели 35, 36 и 37 в момент переключения гидрораспределителей 23, 24 и 25 из положения I в положение II имеют пропускную способность равную соответственно пропускной способности распределителя 22 в положении I, максимальной пропускной способности дросселя 35 и максимальной пропускной способности дросселя 36. Максимальная пропускная способность дросселей 35, 36 и 37 определяется исходя из конкретных конструктивных параметров режущего аппарата жатки, характеристик штатной гидросистемы комбайна и гидромотора 7, а также требуемых для качественного среза растений линейной скорости режущих элементов ножа. При этом пропускная способность дросселя 36 должна быть больше пропускной способности дросселя 35 и меньше пропускной способности дросселя 37. Степень и скорость открытия дросселей 35, 36 и 37 программируется блоком управления 17.

Блок управления 17 необходимо запрограммировать также на подачу сигналов к электромагнитам управления 27 по электрической цепи 29 таким образом, чтобы осуществлялось одновременное попарное перемещение золотников гидрораспределителей в следующей последовательности: золотники 30 и 31 соответственно первого 22 и второго 23 гидрораспределителей из положения I в положение II; второго 23 гидрораспределителя из положения II в положение I и третьего 24 гидрораспределителя из положения I в положение II; третьего 24 гидрораспределителя из положения II в положение I и четвертого 25 гидрораспределителя из положения I в положение II; четвертого 25 гидрораспределителя из положения II в положение I и пятого 26 гидрораспределителя из положения I в положение II.

Для проверки нормального перемещения золотников и для переключения в случае необходимости, гидрораспределителей вручную, без включения электромагнитов управления 27 используются кнопки ручного управления 39.

Пятый гидрораспределитель 26 при переходе его золотника 34 из положения I в положение II с помощью кинематической связи отключает подачу топлива в двигатель внутреннего сгорания комбайна (условно не показан). Двигатель комбайна глохнет.

Устройство работает следующим образом.

Привод 7 вращает ведущую звездочку 10 и при перемещении цепи 5 с сегментами 6 происходит скашивание растений, подаваемых к режущему аппарату. Сегменты 6 перемещаются под датчиком 15, в котором формируется сигнал с равномерными по частоте и амплитуде всплесками напряжения. Происходит счет количества импульсов посредством блока контроля 17. При отказе какого-либо сегмента возникает пробел между всплесками, блок контроля считывает их количество. В зависимости от количества всплесков напряжения формируется сигнал различной величины, который подается на один из электромагнитов 27, определяемый программой блока контроля 17. При этом срабатывает сигнализирующее устройство 18 и сигнализатор 38. Для исключения ложных срабатываний датчика 15 необходимо, чтобы сегменты 6 не были загрязнены растительными остатками, поэтому вращающаяся от привода 19, например, гидромотора, щетка 20, установленная перед датчиком 15, сметает с сегмента 6, который первым приближается к датчику, частицы скашиваемой массы.

В случае, если нет отказавших сегментов, золотники всех гидрораспределителей установлены в положение I, рабочая жидкость от штатной гидросистемы комбайна подается только через первую секцию первого гидрораспределителя 22 к гидромотору 7. Включается лампочка, например, зеленого цвета сигнализатора 38. Линейная скорость режущих элементов ножа режущего аппарата жатки достаточна для качественного среза растений сельскохозяйственных культур.

Блок контроля 17, получив сигнал от датчика 15 о выходе из строя одного сегмента, подает управляющее воздействие одновременно на электромагниты 27 первого 22 и второго 23 гидрораспределителей. Золотники первого 22 и второго 23 гидрораспределителей перемещаются из положения I в положение II. Первый 22 гидрораспределитель отключается, а второй 23 перепускает рабочую жидкость через дроссель 34 к гидромотору 7. При этом срабатывает электромагнит регулирования 28, происходит управление пропускной способностью регулируемого дросселя 35. Включается лампочка, например, синего цвета сигнализатора 38. При этом линейная скорость режущих элементов ножа режущего аппарата жатки выше, чем в случае, когда отказов сегментов не наблюдалось.

Блок контроля 17, получив сигнал от датчика 15 о выходе из строя двух рядом расположенных сегментов, подает управляющее воздействие одновременно на электромагниты 27 второго 23 и третьего 24 гидрораспределителей. Золотник 31 второго 23 гидрораспределителя перемещается из положения II в положение I, а золотник 32 третьего 24 гидрораспределителя перемещается из положения I в положение II. Второй 23 гидрораспределитель отключается, а третий 24 перепускает рабочую жидкость через дроссель 36 к гидромотору 7. При этом срабатывает электромагнит регулирования 28, происходит управление пропускной способностью регулируемого дросселя 36. Включается лампочка, например, желтого цвета сигнализатора 38. Линейная скорость режущих элементов ножа режущего аппарата жатки снова увеличивается.

Блок контроля 17, получив сигнал от датчика 15 о выходе из строя трех рядом расположенных сегментов, подает управляющее воздействие одновременно на электромагниты 27 третьего 24 и четвертого 25 гидрораспределителей. Золотник 32 третьего 24 гидрораспределителя перемещается из положения II в положение I, а золотник 33 четвертого 25 гидрораспределителя перемещается из положения I в положение II. Третий 24 гидрораспределитель отключается, а четвертый 25 перепускает рабочую жидкость через дроссель 37 к гидромотору 7. При этом срабатывает электромагнит регулирования 28, происходит управление пропускной способностью регулируемого дросселя 37. Включается лампочка, например, оранжевого цвета сигнализатора 38. Линейная скорость режущих элементов ножа режущего аппарата жатки также увеличивается.

Блок контроля 17, получив сигнал от датчика 15 о выходе из строя более трех рядом расположенных сегментов, подает управляющее воздействие одновременно на электромагниты 27 четвертого 25 и пятого 26 гидрораспределителей. Золотник 33 четвертого 25 гидрораспределителя перемещается из положения II в положение I, а золотник 34 пятого 26 гидрораспределителя перемещается из положения I в положение II. Четвертый 25 гидрораспределитель отключается, а пятый 26 перепускает рабочую жидкость из нагнетательной магистрали штатной гидросистемы комбайна в сливную. Рабочая жидкость не поступает к гидромотору 7. Включается лампочка, например, красного цвета сигнализатора 38. В этом случае режущий аппарат останавливается. При перемещении золотника 34 пятого гидрораспределителя 26 из положения I в положение II передается сигнал с помощью кинематической связи на систему подачи топлива 40, прекращается подача топлива в двигатель внутреннего сгорания комбайна. Двигатель комбайна глохнет. Комбайн останавливается.

Таким образом, заявленное конструктивное выполнение режущего аппарата жатки обеспечивает возможность устанавливать необходимую для качественного среза сельскохозяйственной культуры линейную скорость режущих элементов ножа режущего аппарата жатки при отказе одного или нескольких рядом расположенных сегментов.