Устройство для обработки почвы в рядах растений

 

Использование: обработка почвы в рядах многолетних насаждений. Существо изобретения: гидроуправляемый от щупа 5 рабочий орган 1, поворотный вокруг вертикальной оси, действует синхронно с щупом Б по принципу обратной связи. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 01 В 39/16

ГО СУДА Р СТ В Е ННО Е ПАТЕ НТНО Е

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ Сд (21) 4883467/15 (22) 20.11.90 (46) 30.01.93. Бюл. М 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт винограда и продуктов его переработки "Магарэч" (72) М,М.Матюшкин (7Ë) Научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия "Магарач" (56) Авторское свидетельство СССР

N.1069651, кл. А 01 B 39/16, 1982

„„. Ж„„1792234 А3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ В РЯДАХ РАСТЕНИЙ (57) Использование: обработка почвы в рядах многолетних насаждений. Существо изобретения. гидроуправляемый от щупа 5 рабочий орган 1, поворотный вбкруг вертикальной оси, действует синхронно с щупом . 5 по принципу обратной связи. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1792234

30 копирующим щупом

40

3

Изобретение относит ся к сельскохозяйственному машинострЪению, в частности, к машинам для обработки почвы в рядах многолетних насаждений.

Известно устройство для обработки почвы в рядах растений, содержащее раму, на которой смонтированы рабочий орган, установленный посредством держателя с возможностью угловых колебаний вокруг вертикальной бси, и расположенный впереди рабочего органа копирующий щуп; несущий эле1йейт которого"Шарнирна соединен с закрепленным на держателе рабочего органа кронштейном и дополнительно связан с этим держателем пружиной, а также гидравлическая система управления рабочим органом, имеющая гидроцилиндр и гидрораспределитель в виде корпуса с размещенным в нем зэпорно-регулирующим элементом, причем последний кинематически связан с копирующим щупом, а корпус гйдрораспределителя йосредством жестко- го элемента соединен с рабочим органом. 8 качестве"зэпорно-регулирующего элемента могут быть использованы золотник гидрораспределителя, запорна-регулирующий злемейт предохранительначга KhariaHa; плунжер регулируемого дросселя. Кинемэтическая связь копируюшего щупа с запор но-регулирующйм-элементом выполнена в виде пары винт-гайка, Недостатком такого устройства является невысокое качество обработки, выражающееся в большой необработанной зоне почвы вокруг растений, из-за низкой чувствительности системы управления, имеющий в процессе срабатывания промежуток времени, когда гидроцилиндр не реагирует на смещение копирующего щупа. При этом повышение чувствительности системы управления, например, за счет применения гиДрораспределителя с нулевым перекрытием запарно-регулирующего элемента, ограничйвается срабатывайия системы QT встречи щупа со случайным препятствием . или от вибрации устройства а также дополнительной опасностью возникновения автоколебательного режима работы системы, Этот недостаток усиливается также неодинаковой чувствительностью копирующего щупа по его рабочей длине, так как ан при взаимодействий с растением поворачивается только за счет нормальной составляющей усилия взаимодействия и поэтому чем ближе тачка контакта щупа са штамбам расте ния к "точке закрепления щупа на запорно-регулирующем элементе гидрораспределителя, тем быстрее сработает система управления, но и тем больше усилие воздействия щупа на штамб растения. Чтабы избежать повреждения растений устанавливают большую защитную зону, рассчитанную худший вариант работы при котором растение контактирует с точкой щупа, близко расположенной к точке ега закрепления. Тем самым фактически снижают чувствительность системы управления, Цель изобретения — повышение качест-. ва обработки почвы путем уменьшения размеров необработанной около растений зоны за счет усиления сигнала на ввод рабачего органа в ряд и вывод его из ряда в результате одновременного перемещения друг относительно дуга корпуса и запорнарегулирующего элемента системы управления при взаимодействии копирующего щупа с растением, Это достигается тем, что кронштейн, соединяюЩий несущий элемент щупа с держателем рабочего органа, выполнен в виде двух шарнирно связанных звеньев, при этом звена, соединенное с несущим элементам щупа выполнено в виде двуплечега рычагэ. Элемент, соединяющий корпус гидрарэспределителя с дер>кэтелем рабочего органа, жестко закреплен на одном из йлеч указанного рычага, а другое плечо последнега связано с держателем рабочего

Органа посредством пружины. Звено кронштейна, соединенное с держателем рэбочего органа, снабжена упором, расположенным между шарниром. связывающим Звенья упомянутого кронштейна, и

Нижняя часть шарнира, связывающего звенья кронштейна, расположена со смещением вперед йо направлению движенИя устройства, благодаря чему обеспечивается копирование штамбав растений па вертикали с корректировкой величины управляющего сигнала в соответствии с величиной отклонения штамбов растений ат вертикэли, Плечо рычага, соединенное с несущим элементом щупа, выполнено в виде гаризонтальна расположенной пластинчатай пружины, благодаря чему обеспечивается возможность демпфирования колебаний щупа, возникающее в процессе работы, а также вОзможность копирования щупом па

50 вертикали случайных препятствий (например, камней, глыб почвы и т.п.) без подачи сигнала на вывод рабочего органа.

На фиг,1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 — устройство для

55 обработки почвы в двух рядах растений, вид сверху; на фиг.3 — та же, вид сбоку.

Устройство состоит из рабочего органа

1, выполненного в виде асимметри ной поворотной лапы, снабженной держателем 2, установленным во втулках рамы 3 с вазмаж1792234

20

30

55 ностью угловых колебаний и дополнительно соединенным с рамой гидроцилиндром 4.

Впереди рабочего органа расположен копирующий щуп 5, соединенный шарнирно с закрепленным на держателе 2 кронштейном, состоящим из двух звеньев, соединенных между собой шарниром 6, Одно из звеньев этого кронштейна выполнено в виде двуплечего рычага, к одному плечу 7 которого присоединены корпус 8 гидрораспределителя и гайка 9, à его второе плечо 10 связано с держателем 2 пружиной

11. В гайке 9 размещен винт 12, верхний конец которого соединен с плунжером 13 гидрораспределителя, а нижний — с копируюшим щупом 5, Второе звено 14 указанного кронштейна закреплено на держателе 2 и снабжено упором 15, расположенным между шарниром 6 и копирующим щупом 5, прижатым к этому упору пружиной 16, закрепленной на держателе 2.

На раме 3 закреплен регулируемый ограничитель 17 выдвижения щупа 5. в ряд растений, а на держателе 2 - ограничитель

18 перемещения плеча 7 двуплечего рычага в сторону обрабатываемого ряда растений.

Напорная гидромагистраль 19 соединена с поршневой полостью гидроцилиндра 3 и корпусом гидрораспределителя, а сливная гидромагистраль 20- со штоковой полостью гидроцилиндра и корпусом гидрораспределителя.

Вариант конструктивного выполнения устройства для обработки почвы в двух ря:. дах виноградников приведен на фиг.2 и 3, где рабочие органы шарнирно присоединены к раме посредством продольных брусьев

21, при этом. каждая пара рабочих органов соединена поперечным брусом 22. образуя таким образом параллелограммную секцию, Гидроцилиндры 4 присоединены шарнирно к периферийным продольным брусьям 21 и управляют. каждый своей параллелограммной секцией рабочих органов, подводя ее к соответствующему ряду или отводя ее от этого ряда по сигналам системы управления, присоединенной к стойке периферийного рабочего органа и содержащей корпус 8 гидрораспределителя и

его плунжер 13, соединенный с двуплечим копирующим щупом 5.Ограничитель

17 выдвижения щупа в ряд растений в этом варианте закреплен на продольном брусе 21.

Гидрораспределитель может быть заме нен регулируемым клапаном или регулируемым гидравлическим дросселем с достаточно большим диапазоном регулирования.

Устройство для обработки почвы в рядах растений работает следующим образом.

При движении лапы рабочего органа 1 в ряду растений щуп 5 встречает штамб растений и отклоняется от своего исходного положе- ия, растягивая пружину 16. Одновременно под действием касательного усилия взаимодействия щупа с растением плечо 7 двуплечего рычага отклоняется в сторону от ряда к средине междурядья; растягивая при этом пружину 11. В результате этих двух движений плунжер 13 гидрораспределителя вращается в одну сторону, а корпус — в другую, поэтому напорная магистраль 19-быстро соединяется со сливной магистралью 20. При этом давление жидкости в порщневой полости гидроцилиндра 4 резко падает и лапа рабочего органа 1 под действием технологического сопротивления почвы поворачивается,отклоняясь в сторону междурядья и выдавливая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра 4 в сливную магистраль 20 до тех пор, пока угол между щупом 5 и плечом 7 не восстановится до исходной величины. Это произойдет после того, как щуп прекратит движение в сторону междуряды.. и обойдет штамб растений.

В процессе отклонения щупа от исходного положения благодаря тому, что нижняя часть шарнира 6 отклонена от вертикали вперед по ходу движения, высота расположения щупа над горизонтом уменьшается, то есть он одновременно и поворачивается и опускается, тем самым корректируя сигнал в зависимости от наклона штамба растения (замедляя или ускоряя вывод лапы из ряда).

После соскальзывания щупа со штамба растения пружины 16 и 11 возвращают соответственно щуп 5 и плечо 7 двуплечего рычага в исходное положение до тех пор, пока плечо 10 двуплечего рычага войдет в контакт с ограничителем 18. а упор 15 звена

14 войдет в контакт со щупом 5. При этом плунжер 13 гидрораспределителя переместится в обратную сторону и отсоединит напорную магистраль 19 от сливной 20, благодаря чему жидкость под давлением начнет поступать в поршневую полость гидроцилиндра 4, который повернет рабочий орган 1, вводя при этом лапу в обрабатываемый ряд. Это движение будет происходить до тех пор, пока щуп не упрется в регулируемый ограничитель 17 и, после поворота щупа на небольшой угол, плунжер 13 перекроет сливную магистраль 20, зафиксирован тем самым положение лапы в ряду.

Далее процесс работы устройства повторяется. При этом случайные препятствия

1792234 (камни, глыбы почвы и т.п.) копируются щупом в вертикальном направлении без подачи сигнала на гидрораспределитель благодаря тому, что плечо 7 рычага выполнено в виде горизонтально расположенной пластинчатой пружины, обеспечивающей также демпфирование колебаний щупа 5 и предупреждающей тем самым возникновение автоколебаний в системе управления рабочим органом. Чувствительность системы управления и усилие воздействия щупа на штамб растения регулируется натяжкой. пружин 11 и 16.

При установке на плече 7 регулируемого дросселя вместо гидрораспределителя копирующий щуп 5, обходя штамб растения, воздействует на плунжер дросселя. Откло.няясь в сторону междурядия, щуп выдвигает плунжер дросселя из корпуса, значительно уменьшая сопротивление дросселя, в результате чего жидкость свободно перетекает.из напорной магистрали 19 в сливную 20, Давление в поршневой полости гидроци- линдра падает и рабочего органа под действием технологического сопротивления почвы выходит из ряда в междурядье, Наоборот, отклоняясь в сторону ряда растений щуп вдвигает плунжер дросселя в корпус, значительно увеличивая сопротивление дросселя. В результате этого жидкость под давлением поступает в поршневую полость цилиндра, а избыток ее — через дроссель в сливную магистраль гидросистемы базового шасси, Гидроцилиндр при этом вводит лапу рабочего органа в ряд, Работа устройства, приведенного на фиг,2 и 3, отличается от вышеописанного тем, что гидроцилиндр 4 по сигналу копирующего щупа 5 перемещает всю параллелограммную секцию, содержащую два продольных бруса 21, два рабочих органа 1 и поперечный брус 22, причем периферийного рабочего органа входит в ряд и выходит из него не в результате поворота, а в результате плоскопараллельного перемещения вместе с параллелограммной секцией, Так как управляющим сигналом управления является изменение взаимного относительного положения копирующего щупа и рабочего органа, то любому перемещению копирующего щупа будет соответствовать по велйчийе и йаправлению перемещению рабочего органа, т.е. обеспечивается обратная связь между движением рабочего органа и копирующего щупа, В рамках настоящего изобретения возможны варианты выполнения отдельных элементов заявляемого орудия, например:

55 упором, расположенным между шарниром, связывающим звенья упомянутого кронштеина, и копирующим щупом, 2. Устройство по п.1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что нижняя часть шарнира, связывающего звенья кронштейна, соединяющего копирующий щуп с рабочим органом, расположена со смещением вперед по направлению движения устройства.

3, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что соединенное с несущим элементом щупа плечо рычага выполнено в виде горизонтально расположенной пластинчатой пружиньг. применение поворотных гидрораспределителей, например, крановых или с плоскими золотниками, и соединение копирующего щупа непосредственно с плунжером (золот5 ником); применение гидрораспределителей с подачей управляющего сигнала на движение рабочего органа в ряд и из ряда давлением рабочей жидкости и др.

Формула изобретения

10 1, Устройство для обработки почвы в рядах растений, содержащее раму на которой смонтированы рабочий орган, установленный посредством держателя с возможностью угловых колебаний вокруг

15 вертикальной оси, и расположенный впереди рабочего органа копирующий щуп, несущий элемент которого шарнирно соединен с закрепленнйм на держателе рабочего органа кронштейном и дополнительно связан с

20 этим держателем пружиной, а также гидравлическая система управления рабочим органом, имеющая ""гидроцилиндр "и гидрораспределитель в виде корпусЭ с раз-. мещенным в нем запорно-регулируюшим

25 элементом, причем последйий кинематически связан с копирующим щупом, а корпус гидрораспределителя посредством жесткого элемента соединен с рабочим органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

30 повышения качества обработки почвы путем уменьшения размеров необработанной около растений зоны, кронштейн, соединяющий несущий элемент щупа с держателем рабочего органа, выполнен в виде двух шар35 нирно связанных звеньев, при этом звено соединено с несущим элементом щупа, выполненб в вИде двуплечегО рычага, элемент, соединяющий корпус гидрораспределителя с держателем рабочего органа, жестко за40 креплен на одном из плеч указанного рыча га, причем другое плечо последнего связано с держателем рабочего органа посредством пружины, а звено кронштейна, соединенное с держателем рабочего органа, снабжено

1792234

1792234

Ф

Составитель М, Матюшкин

Редактор С. Кулакова Техред M.Моргентал Корректор М.Керецман

Заказ 160 ... Тираж . Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101