Копирующее устройство агрегата для работы в междурядьях растений

 

1. КОПИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО АГРЕГАТА ДЛЯ РАБОТЫ В МЕЖДУРЯДЬЯХ РАСТЕНИЙ, содержащее установленный на раме агрегата корпус, подпружиненный щуп и его подвеску, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности выполнения технологического процесса копирования и улучщения эксплуатационных характеристик агрегата, оно снабжено стопорным механизмом щупа для регулирования ограничения зоны его чувствительности . 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стопорный механизм выполнен в виде шарнирно соединенного с подвеской щупа подпружиненного рычага. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что рь1чаг стопорного механизма выполнен длиной, превышающей в рабочем положении расстояние от его щарнирного соединения с подпружиненным рычагом до точки пересечения его со щупом. 1C О ю

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5ц А 01 В 69/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ !

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3615804/30-15 (22) 05.07.83 (46) 28.02.85. Бюл. № 8 (72) А. В. Руденко (71) Украинский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Г. Н. Высоцкого (53) 631.364:656.052 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 309670, кл. А 01 В-69/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 820689, кл. А 01 В 69/04, 1976. (54) (57) 1. КОПИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

АГРЕГАТА ДЛЯ РАБОТЫ В МЕ)КДУ,РЯДЬЯХ РАСТЕНИЙ, содержащее установленный на раме агрегата корпус, подпру,„5U„„1142020 А жиненный щуп и его подвеску, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выполнения технологического процесса копирования и улучшения эксплуатационных характеристик агрегата, оно снабжено стопорным механизмом щупа для регулирования ограничения зоны его чувствительности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стопорный механизм выполнен в виде шарнирно соединенного с подвеской щупа подпружиненного рычага.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что рычаг стопорного механизма выполнен длиной, превышающей в рабочем положении расстояние от его шарнирного соединения с подпружиненным рычагом до точки пересечения его со щупом. S

1142020

Изобретение относится к отрасли сельскохозяйственного машиностроения, в частности к механическим копирующим устройствам и предназначено для использования в системе автоматического направления движения тракторных агрегатов или рабочих органов машин по рядкам растений, преимущественно по ряду лесных культур при рубках ухода, и может бьГгь использовано в мобильных сельскохозяйственных агрегатах.

Известно копирующее устройство, содержащее щуп, соединенный с рамой поводком (1).

При сравнительно малой ширине междурядий и небольшой высоте растений, позволяющей седлать рядки, например, у сельскохозяйственных культур, щуп имеет один или два копира, касающихся одновременно двух пли трех рядков, и выполнен самоустанавливающимся в нейтральном положении с помощью упругих звеньев, воздействующих на поводок щупа или за счет сил трения, возникающих при скольжении щупа на почве. Эти мероприятия позволяют компенсировать пропуски растений в рядках.

Однако при значительной ширине междурядий и высоте растений, например, в лесных культурах и саду агрегат не может седлать ряды культур и щуп прижимается пружиной к одному ряду и с одной его стороны. В этом случае при наличии пропусков в ряду машина смещается в сторону прогалины до отказа, а направляющие колеса, оставаясь в повернутом положении, начинают скользить, повреждая почву и корни растений. При этом увеличивается тяговое сопротивление, что сопровождается увеличением расхода горючего, износом шин и других деталей агрегата.

Наиболее близким к предлагаемому является копирующее устройство агрегата для работы в междурядьях растений, содержащее установленный на раме агрегата корпус, подпружиненный щуп и его подвеску (2).

В процессе работы при наличии пропусков растений в ряду рабочая машина смещается в сторону прогалины, но в крайнем положении машины за счет наличия гибкой тяги, соединенной одним концом с тяговым устройством, а другим с управляемым клапаном машины, направляющие колеса устанавливаются в такое положение, которое соответствует направлению движения агрегата, что исключает буксование колес.

Однако для осуществления ненужного для выполнения работы перемещения машины в сторону пропуска в ряду бесполезно расходуется энергия. Кроме того, в процессе навешивания машины на тяговое устройство (трактор) добавляется лишняя операция — соединение гибкой тяги с трактором, что снижает эксплуатационные ка5

4О чества агрегата, особенно при наличии автосцепки.

Цель изобретения — повышение точности выполнения технологического процесса копирования и улучшение эксплуатационных характеристик агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что копирующее устройство агрегата для работы в междурядьях растений, содержащее установленный на раме агрегата корпус, подпружиненный щуп и его подвеску, снабжено стопорным механизмом щупа для регулирования ограничения зоны его чувствительности.

При этом стопорный механизм выполнен в виде шарнирно соединенного с подвеской щупа подпружиненного рычага.

Рычаг стопорного механизма выполнен длиной, превышающей в рабочем положении расстояние от его шарнирного соединения с подпружиненным рычагом до точки пересечения его со щупом.

На фиг. — 9 схематически изображены этапы функционирования в процессе работы копирующее устройства агрегата для работы в междурядьях растений; на фиг. 10 конструкция упора; на фиг. 11 — вид А на фиг. 10.

Копирующее устройство агрегата для работы в междурядьях растений содержит корпус 1, закрепленный на раме трактора или агрегатируемой с ним машины, копирующий щуп 2, жестко соединенный с шатуном 3 шарнирного четырехзвенника подвески, образованного поводками 4 и 5, а также рамой устройства, прижимную пружину 6 щупа 2, фиксирующий рычаг 7, шарнирно закрепленный на поводке 4, упор 8 фиксирующего рычага 7, неподвижно установленный на поводке 4, возвратную пружину 9 фиксирущего рычага 7 и регулируемый замыкающий упор 10 стопорного механизма щупа, позволяющий установить нужное расстояние от объекта до ряда, тягу 11, соединяющую копирующее устройство с усилительно-преобразовательным механизмом.

Упор 10 представляет собой уголок, в верхнюю полку которого упирается рычаг 7 при отсутствии деревьев в- ряду, а нижней полкой он крепится к корпусу 1 при помощи болта 12, и при необходимости его можно перемещать по прорези 13, которая вырезана в корпусе 1 концентрично оси поводка 4. Упор 8 служит для фиксации исходного положения рычага 7. Для смягчения ударов рычага 7 по упору 8 (когда рычаг 7 под действием пружины 9 возвращается в исходное положение) к упору 8 крепится упругая прокладка 14.

Длина рычага 7 выбирается из условия копирования деревьев, отклоненных вправо от оси ряда на расстояние, не большее некоторой заданной величины. Например, если при работе в культурах сосны (при проведении рубок ухода) требуется копировать

1142020

3 кривизну ряда в пределах +20 см, то рычаг 7 должен выходить вправо за пределы щупа на 20 — 25 см, т. е. рычаг стопорного механизма выполнен длиной, превышающей в рабочем положении расстояние от его шарнирного соединения с подпружиненным рычагом до точки пересечения его со щупом.

Перемешая упор 10 по прорези 13, можно изменить заданное расстояние от агрегата до ряда. В этом случае необходимо изменить также длину тяги 11, чтобы новому положению щупа 2 соответствовало нейтральное положение направляющих колес 15.

Функционирование копирующего устройства агрегата для работы в междурядьях растений осуществляется следующим образом.

Когда ряд прямолинейный, агрегат находится на заданном расстоянии (ao) от ряда и движется параллельно его оси, щуп 2 скользит своей опорной частью по первому из рассматриваемых деревьев. Отклонения щупа 2 в поперечном направлении отсутствуют. Такому положению шупа 2 соответствует нейтральное положение направляющих колес 15, когда их плоскость параллельна оси ряда (угол а=0). А между упором 10 и передним концом рычага 7 есть зазор (Co). При этом рычаг 7 пружиной 9 прижат к упору 8, который определяет исходное положение рычага 7. При движении агрегата рычаг 7 под действием первого дерева отклоняется до тех пор, пока его правый конец не окажется на уровне опорной поверхности щупа 2 (положение I ). После этого под действием пружины 9 и благодаря наличию зазора (Co) между упором 10 и рычагом 7 последний возвращается в исходное положение до соприкосновения с упором 8, который и останавливает рычаг 7. Длина опорной части щупа 2 не-меньше, чем номинальное расстояние между деревьями в ряду. Когда шуп

2 сходит с первого дерева (положение 1), он в то же время опирается на второе дерево (положение 11), если оно также расположено на оси ряда, а агрегат не изменил направления своего движения. Этот процесс повторяется с каждым следующим деревом до тех пор, пока сохраняется взаимное расположение объекта и деревьев копируемого ряда.

Если следующее третье дерево окажется на расстоянии в от него, то шуп 2 встречается с этим деревом Своей набегающей частью в тот момент, когда второе дерево находится в положении II . Расстояние между агрегатом и третьим деревом будет меньше заданного. При дальнейшем движении агрегата под действием третьего дерева щуп

2-начинает отклоняться влево, приближаясь к агрегату. Пропорционально перемещению щупа 2 поворачиваются влево направляющие колеса 15. В некоторый момент времени (положение 111 ) направляющие колеса 15 поворачиваются на угол с 1, равный углу

Если же следующее дерево окажется справа от оси ряда на расстоянии в от него (положение IV), тогда агрегат двигается параллельно оси ряда на заданном расстоянии (ао) от третьего дерева. Щуп 2 своей опорной частью скользит по третьему дереву до тех пор, пока рычаг 7 не коснется четЗ5 вертого дерева (положение IV ). В этот момент предыдущее дерево будет в положении 111 . При дальнейшем движении агрегата рычаг 7 под действием четвертого дерева отклоняется назад и передний конец рычага

7, отклоняясь вправо, выйдет из зоны действия упора 10. Сойдя с третьего дерева, шуп 2 под действием пружины 6 отклоняется вправо. Пропорционально отклонению щупа 2 поворачиваются вправо направляющие колеса 15, и агрегат приближается к

45 четвертому дереву. В какой-то момент времени длинное (правое) плечо рычага 7 сойдет с четвертого дерева и рычаг 7 под действием пружины 9 возвращается в исходное положение. Однако вследствие того, шуп 2 отклоняется вправо, поводок 4 про50 ворачивается против часовой стрелки и ось рычага 7 приближается к упору 10, рычаг 7 не доходит до исходного положения, а своим коротким (передним) плечом ложится на упор 10, т. е. между упором 10 и пе. редним концом рычага 7 будет уже не за55

25 отклонения набегающей части шупа 2. После этого агрегат двигается под углом с, к оси ряда, удаляясь от него. Поперечное перемещение щупа 2 влево в это время прекрашается. Зазор (С ) между рычагом 7 и упором 10 больше исходного зазора (Co).

Такое состояние сохраняется до тех пор, пока шуп 2 опирается на дерево своей набегающей частью. Когда третье дерево оказывается на опорной части щупа 2, агрегат продолжает удаляться от дерева, а шуп

2 под действием пружины 6 отклоняется вправо, удаляясь от агрегата. Пропорционально отклонению щупа 2 постепенно поворачиваются в исходное положение направляющие колеса 15. Рычаг 7 под действием третьего дерева отклоняется назад (положение III ), а потом под действием пружины 9 возвращается в исходное положение (наличие зазора ({".>) позволяет это сделать) .

Агрегат, продолжая удаляться от третьего дерева (все с меньшей и меньшей интенсивностью, так как угол с6 поворота направляюших колес уменьшается, в некоторый момент времени окажется на заданном расстоянии (ao) от третьего дерева (положение 1114). В этот же момент направляющие колеса 15 устанавливаются в нейтральное положение (2=0). Если следующее дерево окажется тоже слева от оси ряда, то процесс повтор итс я. зор, а перекрытие (Си), которое не позволяет рычагу 7 занять исходное положение.

Кроме того, между рычагом 7 и упором 8 появляется зазор.

1142020

В определенный момент времени щуп 2 своей опорной частью коснется четвертого дерева (положение JV ), после чего интенсивность приближения агрегата к четвертому дереву постепенно уменьшается, так как, начиная с этого момента, щуп отклоняется влево (к объекту) под действием четвертого дерева и пропорционально этому отклонению начинают постепенно возвращаться в нейтральное положение направляющие колеса 15. Наступит такой момент, когда расстояние от агрегата до четвертого дерева станет равным заданному (ao) и, следовательно, направляющие колеса 15 окажутся в нейтральном положении (a=0), а рычаг 7 займет исходное положение (ляжет на упор 8), так как между рычагом 7 и упором 10 опять образуется зазор (Co). Агрегат продолжает движение вдоль ряда на заданиом расстоянии (ао) от деревьев.

Однако в практике встречаются и такие случаи, когда расстояние между деревьями и ряду оказывается больше номинального или вообще попадаются пропуски одного или нескольких деревьев (в результате гибели отдельных деревьев, рубок ухода и других причин). В этом случае в положении 1 щуп 2 сходит с последнего (вданном случае четвертого) дерева и под действием пружины 6 отклоняется вправо. Величина отклонения небольшая и определяется величиной зазора (Co). Когда этот зазор выбирается (С=О) отклонение щупа 2 прекращается, так как рычаг 7 своим коротким (передним) плечом упирается в неподвижный упор 10. После этого агрегат продолжает двигаться в прежнем направлении, заданном последним деревом, если величина зазора (Со) меньше приведенной к этому зазору зоны нечувствительности устройства. и отклонение щупа не вызывает поворота направляющих колес (а=

=О). Если же величина зазора (Co) несколько больше зоны нечувствительности, тогда отклонение щупа 2 до упора 10 вызывает поворот направляющих колес 15 вправо на незначительный угол а и агрегат двигается с некоторой тенденцией приближения к ряду.

Тот или другой вариант движения объекта в прогалине задается величиной зазора (Co) в зависимости от условий работы (состояние почвы, рельеф и т. п.). Необходимая величина зазора устанавливается путем перемещения упора 10 по прорези в корпусе 1.

Таким образом, при движении агрегата вдоль ряда растений в случае, если оно находится на заданном расстоянии от растений, щуп 2 скользит по растениям опорной частью, прижимаясь к ним пружиной 6.

При этом между фиксирующим рычагом 7 и упором 10 образуется небольшой зазор, величина которого устанавливается в зависимости от величины зоны нечувствительности усилительно-преобразовательного механизма, связанного тягой 11 с копирующим устройством. При подходе к растению, расположенному на оси ряда, фиксирующий рычаг 7 отклоняется, не нарушая равновесия системы, а потом под действием пружины 9 возвращается в исходное положение.

При появлении растения слева от оси ряда щуп 2 встречается своей отогнутой набегающей частью с растением и под действием последнего отклоняется влево, сообщая соответствующий сигнал автоматической системе, которая, отрабатывая его, воздействует на машину таким образом, что она снова занимает требуемое положение относительно ряда растений. Фиксирующий рычаг, как и в предыдущем случае, отклоняясь, не оказывает функционального воздействия на систему.

При появлении растения справа от оси ряда или при наличии прогалины щуп 2, сойдя с предыдущего дерева, под действием пружины 6 стремится отклониться вправо, но незначительный зазор между рычагом 7 и упором 10 быстро выбирается и усилие пружины 6 замыкается в контуре; рама 1 — пружина 6 — поводок 4 — рычаг 7— замыкающий упор 10 — рама 1, а щуп остается в нейтральном положении, соответствующем движению машины по прямой.

При подходе к растению вначале отклоняется рычаг 7, в результате чего он выходит из зоны контакта с упором 10. Силовой контур размыкается и щуп 2 под действием пружины 6 отклоняется вправо, сообщая соответствующий сигнал автоматической системе, в результате отработки которого машина подходит к удаленному растению, пока расстояние между ними не станет равным заданному значению. В это же время щуп 2 занимает нейтральное положение, а рычаг 7 под действием пружины 9 устанавливается в исходное положение.

Благодаря этому ликвидируется возможность потери ориентации автоматической системой, повышается надежность ее работы и уменьшается количество ложных управляющих воздействий на объект регулирования и связанный с ними непроизводительный расход энергии. При этом отсутствие тяги, которая соединяет управляемый клапан с трактором, уменьшает время для навешивания машины на трактор и для отсоединения машины от трактора, за счет исключения лишней операции, что повышает эксплуатационные качества агрегата.

Таким образом, применение изобретения позволит повысить точность выполнения технологического процесса копирования и улучшит его эксплуатационные характеристики.

1142020

1142020

Фиг. 6

1142020

Дог. 7

1142020

1142020

Редактор В. Ковтун

Заказ 580/!

Составитель А. Сидоров

Техред И. Верес Корректор М. Розман

Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4