Почвообрабатывающее орудие, предназначенное для навешивания на тягач
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Почвообрабатывающее орудие содержит основную раму с размещенными на ней ходовой частью, почвообрабатывающим оборудованием и по меньшей мере одним дополнительным почвообрабатывающим оборудованием, включающим дополнительную раму и установленное на этой раме почвообрабатывающее оборудование. Дополнительное почвообрабатывающее оборудование установлено посредством по меньшей мере одной шарнирной точки на основной раме подвижно с возможностью изменения высоты относительно основной рамы, причем подвижность ограничена ограничителями. Ходовая часть включает по меньшей мере ходовое колесо и по меньшей мере раму ходовой части и также подвижно установлена посредством шарнирный точки с возможностью изменения высоты относительно основной рамы. В опущенном положении почвообрабатывающее оборудование и дополнительное почвообрабатывающее оборудование функционально связаны с грунтом, а в поднятом положении подвешены над грунтом. Ходовая часть с по меньшей мере одним соединительным элементом соединена с дополнительным почвообрабатывающим оборудованием. По меньшей мере один соединительный элемент в поднятом относительно тягача положении почвообрабатывающего орудия выполнен или установлен с возможностью переноса одной части веса дополнительного почвообрабатывающего оборудования на ходовую часть с направлением в сторону грунта и другой части веса на основную раму, а в опущенном относительно тягача положении почвообрабатывающего орудия - с возможностью переноса части веса ходовой части на дополнительное почвообрабатывающее оборудование с направлением в сторону грунта. Обеспечивается упрощение конструкции узла распределения осевых нагрузок тягача. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к почвообрабатывающему орудию согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Подобные, как описано, например, в документе DE 102010054946 А1, почвообрабатывающие орудия, отличаются постоянным увеличением веса, который принимает на себя подъемное устройство тягача, что разгружает его переднюю ось и снижает, тем самым, управляемость тягача. На сегодняшний день известны орудия, в которых часть их веса при опоре на грунт перехватывает вспомогательное шасси и разгружает, таким образом, тягач. При этом посадку вспомогательных шасси во время транспортировки орудия опускают с помощью гидравлических цилиндров и поднимают над грунтом во время работы орудия. В документе DE 2556342 А1 описано подобное устройство. В документе DE 10224861 А1 также описано вспомогательное устройство для разгрузки тягача. При этом в гидравлический цилиндр подают только ограниченно давление для понижения посадки вспомогательного шасси, чтобы не перегружать шасси на неровной поверхности. В документе DE 4306145 А1 описано полунавесное почвообрабатывающее орудие, навешенное с помощью шкворня на оборотный плуг с возможностью управления. В документах ЕР 2422598 А2, DE 102009014874 А1 и DE 19908241 А1 описаны прицепные почвообрабатывающие орудия, оборудованные шасси на гидравлической подвеске и дополнительным почвообрабатывающим орудием в виде уплотняющего катка. Гидравлический привод шасси переносит во время работы часть их веса непосредственно на уплотняющий каток.
Задачей настоящего изобретения является создание простой системы для улучшения распределения осевых нагрузок тягача без дорогих гидравлических компонентов, с экономичным их производством и не оставляющих в рабочем режиме колеи в грунте. Кроме этого машинный оператор освобожден от комплекса операционных процессов.
Поставленная задача решена согласно отличительным признакам пункта 1 формулы изобретения, причем в остальных пунктах формулы раскрыты предпочтительные и альтернативные варианты технического решения изобретения.
При условии, что ходовая часть и дополнительное почвообрабатывающее оборудование установлены с опорой на основную раму с возможностью вращения или поворота, состыкованы между собой соединительным элементом или звеном и образуют, тем самым, подвижное четырехсоставное сочленение, шасси приподнимают в опущенном положении и оно не оставляет в грунте колеи, отрицательно влияющей на последующие процесс посева. Одновременно часть веса шасси переходит на дополнительное почвообрабатывающее оборудование и предпочтительно повышает его эффективность. При поднятии почвообрабатывающего орудия тягачом за счет подвижного четырехсоставного сочленения происходит опускание шасси на грунт. При этом многосоставный соединительный элемент, соединяющий шасси с дополнительным почвообрабатывающим оборудованием, приподнимает дополнительное почвообрабатывающее оборудование над грунтом и обеспечивает возможность осуществления поворота на пашне или возможность транспортировки по дорогам общего пользования. При этом вес дополнительного почвообрабатывающего оборудования получает через шасси и его ходовое колесо опору на грунт, что снижает необходимую подъемную силу тягача и разгружает его переднюю ось. Это улучшает или сохраняет возможность управления сцепкой из тягача и почвообрабатывающего орудия. За счет этого отпадает необходимость в наличии дополнительного приводного гидравлического цилиндра шасси. Это также разгружает машинного оператора, делая необходимым приведение в действие только подъемного механизма и исключая необходимость приведения в действие других элементов.
Соединительный элемент установлен между ходовой частью и дополнительным почвообрабатывающим оборудованием, конкретно это предпочтительно, если соединительный элемент расположен между рамой дополнительного почвообрабатывающего оборудования и рамой ходовой части предпочтительно примерно по центру рамы дополнительного почвообрабатывающего оборудования.
Относительно выполнения соединительного элемента в предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено его выполнение в виде кривошипного механизма. Этот многосоставный элемент может быть выполнен по длине подвижным, эластичным или многосоставным. В частности, приводным механизмом служит кривошипный механизм, выполненный в виде четырехсоставной сочлененной смычки шатуна. Такая конструкция редуктора обеспечивает оптимальное распределение веса, например, когда собственный вес основной рамы способствует поднятию шасси и его ходового колеса над грунтом при контакте почвообрабатывающего оборудования на дополнительной раме с грунтом.
Как было сказано выше, установка ходовой части и дополнительного почвообрабатывающего оборудования на основной раме с возможностью вращения или поворота обуславливает предпочтительное выполнение четырехсоставного шатуна. В этом смысле основная рама. Рама, рама ходовой части и соединительный элемент образуют подвижное четырехсоставное сочленение и, таким образом, соединительный элемент по данному изобретению интегрирован в четырехсоставное сочленение.
Конструкция многосоставного соединительного элемента или звена предусматривает наличие в соединительном элементе стыковой накладки на раме и стыковой накладки на раме ходовой части, причем обе стыковые накладки соединены между собой, по меньшей мере, средством соединения, например, болтами или винтами. Тем самым, основная рама с шарнирными точками, рама дополнительного почвообрабатывающего оборудования, рама ходовой части с соответствующими стыковочными накладками, а также соединительное средство соединения образуют четырехсоставную сочлененную смычку шатун.
Согласно изобретению, по меньшей мере, одно ходовое колесо установлено на раме ходовой части с возможностью поворота или вращения. Это обеспечивает возможность выбега ходового колеса при движении в повороте, при этом колесо оставляет в грунте менее глубокую колею и также происходит снижение механической нагрузки на ходовую часть. Это обеспечено, например, выполнением ходового колеса в виде т.н. хвостового колеса. Возможно выполнение также и других пассивных или активных систем управления.
В одном из вариантов осуществления изобретения ходовая часть выполнена с помощью дополнительных средств с возможностью стопорения относительно основной рамы. Это, с одной стороны, ограничивает подвижность четырехсоставного сочленения, однако обеспечивает, в частности, при сложном характере грунта возможность переноса части веса ходовой части на основную раму и закрепленное на ней почвообрабатывающее оборудование для повышения его эффективности. Во время транспортировки это стопорение снова разблокируют, восстанавливая, тем самым, разгрузку передней оси тягача.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения установлены средства ограничения подвижности дополнительного почвообрабатывающего оборудования, выполненные с возможностью перестановки в одно или несколько рабочих направлений применением третей силы. За счет применения сервоприводов можно простым способом ограничить подвижность дополнительного почвообрабатывающего оборудования.
Это обеспечивает возможность устанавливать различную глубину работы переднего почвообрабатывающего оборудования. Одновременно с этим можно варьировать перенос всего веса почвообрабатывающих орудий на ходовую часть. Это предпочтительно при применении сверхлегких или сверхтяжелых тягачей, чтобы не превышать допустимую нагрузку на их оси. Кроме этого можно варьировать перенос веса ходовой части на переднюю часть основной рамы или на дополнительное почвообрабатывающее оборудование.
В одном из вариантов осуществления изобретения рама ходовой части выполнена предпочтительно одноплечной или состоящей из одной единственной консоли. Это обеспечивает особенно экономичную и гибкую конструкцию. При этом, в частности, обеспечена возможность устойчивой и простой установки хвостового колеса.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения почвообрабатывающее оборудование выполнено с возможностью складывания или раскладывания с изменением ширины с большей на меньшую и обратно в рабочем положении и в транспортировочном положении. Почвообрабатывающие орудия с особенно большой шириной рабочего захвата, превосходящей транспортировочную ширину в несколько раз, выполняют, как правило, в виде буксируемого или прицепного оборудования. При этом преимущества навесного оборудования относительно стоимости, удобства обслуживания и маневренности совмещают с высокой производительностью.
В одном из вариантов осуществления изобретения дополнительное почвообрабатывающее оборудование состоит из нескольких сегментов, причем для сегментов и/или ходовой части предназначена, по меньшей мере, дополнительная поперечная балка рамы, соединяющая между собой, по меньшей мере опосредованно, сегменты дополнительного почвообрабатывающего оборудования и ходовую часть. Если рабочий захват дополнительного почвообрабатывающего оборудования выполнен с разделением по ширине, то отдельные сегменты обеспечивают при установке с возможностью вращения, в частности в продольном направлении, более хорошую адаптацию к характеру грунта. Добавление поперечной балки рамы в качестве соединительного элемента или звена с возможностью установки дополнительных соединительных элементов обеспечивает возможность переноса общего веса отдельных сегментов на ходовую часть или возможность равномерного перераспределения веса ходовой части на отдельные сегменты.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения для почвообрабатывающих орудий предназначено дополнительное несущее транспортное средство, оборудованное подъемным приспособлением. В частности, высокопроизводительные тягачи, например гусеничный трактор или трактор с шарнирно-сочлененной рамой, не всегда оборудованы собственным или соответствующим подъемным приспособлением. Применение дополнительного несущего транспортного средства обеспечивает возможность использования почвообрабатывающих орудий по данному изобретению и с другими тягачами. При этом существует возможность расположения нескольких почвообрабатывающих орудий рядом друг с другом. Возникающую при подъеме орудий на несущее транспортное средство отрицательную опорную нагрузку на тягач значительно снижает настоящее изобретение.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - аксонометрия почвообрабатывающего орудия;
фиг. 2 - боковая проекция тягача с почвообрабатывающим орудием в поднятом положении;
фиг. 3 - боковая проекция тягача с почвообрабатывающим орудием в опущенном положении.
На фиг. 1 показано почвообрабатывающее орудие, соединенное посредством стыковочных гнезд 16 и 17 с подъемным приспособлением 3 тягача 2. Подъемное приспособление 3 и стыковочные гнезда 16, 17 детально описаны в стандарте ISO 730. Стыковочные гнезда являются составной частью основной рамы 4, включающей кроме других компонентов поперечные балки 18, а также внутренние и внешние продольные балки 19, 20. На поперечных балках в один или несколько рядов с боковым отступом друг от друга закреплены почвообрабатывающее орудия. Почвообрабатывающие орудия выполнены в данном случае в виде вращающихся, режущих грунт полых дисков. Возможна установка и других орудий в виде лемехов плуга и лап культиватора. Защиту от перегрузки орудий выполняют в виде срезных предохранителей или пружин. Регулируемое по высоте прижимное устройство 21 отбрасывает назад поднятый при работе почвообрабатывающего орудия пласт грунта под названное выше почвообрабатывающее оборудование. Дополнительное почвообрабатывающее оборудование 6 соединено над рамой 7 своими боковыми кронштейнами 22 с возможностью вращения и регулировки по высоте на шарнирных точках 9 с внешними продольными балками 19 основной рамы 4 посредством болтов, винтов или других подшипниковых соединений. Высоту и подвижность дополнительного почвообрабатывающего оборудования регулируют или ограничивают в одном или в обоих направлениях с помощью забивных штифтов, болтов или винтов посредством перфорации 23 в боковых кронштейнах 22 рамы 7 и соответствующих пазов или кулачков на продольных балках 19. Дополнительные выравнивающие элементы 24 установлены на боковых кронштейнах 22 дополнительного почвообрабатывающего оборудования 6 с возможностью регулировки по высоте и совместного с этим оборудованием движения. Само дополнительное почвообрабатывающее оборудование 6 включает, например, несколько входящих в зацепление друг с другом почвообрабатывающих приспособлений 8, установленных в виде вращающихся катков на раме 7 с помощью соответствующих подшипников качения и предназначенных для уплотнения разрыхленного почвообрабатывающими приспособлениями 5 грунта 14.
Возможна установка и другого выравнивающего и разрыхлительного оборудования с возможностью их замены в качестве компоновочного узла, например, с помощью систем быстрой смены или быстродействующих зацепов. Почвообрабатывающее оборудование может иметь привод и от сторонней энергии. Речь идет о почвообрабатывающем оборудовании для внесения в грунт удобрений, семенного фонда или других сельскохозяйственных продуктов. Над дополнительным почвообрабатывающим оборудованием 6 установлена с возможностью вращения ходовая часть 10 с рамой 12 на шарнирном сочлени, состоящем из болтового шарнира и соответствующих опорных отверстий, выполненных в задней части средней продольной балки 20 в передней части рамы 12 ходовой части. Это обеспечивает возможность перемещения рамы 12 ходовой части по высоте. На другом конце рамы 12 ходовой части установлено ходовое колесо 11, выполненное в виде известного для специалиста хвостового колеса. Хвостовое колесо установлено с возможностью свободного вращения вокруг вертикальной оси и направление его вращения при контакте с грунтом определяет направление движения тягача. В первой трети рамы ходовой части на ней закреплены две стыковочные накладки 26. Ниже этих стыковочных накладок 26 примерно посередине рамы 7 закреплено дополнительное почвообрабатывающее оборудование 6. Соединительный элемент или соединительное звено 15, выполненное в виде кривошипной смычки, соединяет эти стыковочные накладки болтами или винтами с возможностью свободного вращения. Кривошипная смычка выполнена по длине подвижной, эластичной или многосоставной. Таким образом, над основной рамой 4, включающей шарнирные точки 9 и 13, раму 7 со стыковочными накладками 26, раму 12 ходовой части со стыковочными накладками 26 и соединительный элемент 15, образовано четырехсоставное сочленение в качестве приводного механизма. Этот приводной механизм при контакте почвообрабатывающего оборудования 8 с грунтом 14 обеспечивает для основной рамы возможность приподнимать за счет собственного веса ходовую часть 10 с хвостовым колесом 11 над грунтом. При поднятии почвообрабатывающего оборудования 1 подъемным приспособлением 3 тягача 2 почвообрабатывающее оборудование 8 теряет контакт с грунтом 14. Шасси 10 с ходовым колесом 11 опускается на грунт и принимает на себя через соединительный элемент 15 основную честь веса дополнительного почвообрабатывающего оборудования. Это снижает необходимую для подъемного приспособления подъемную силу и улучшает распределение нагрузки на оси тягача 2. Для улучшения видимости на дорогах общего пользования шасси оборудовано предупредительными табличками 27 и установленными на них огнями. На фиг. 1 предупредительная табличка 27, предназначенная для ходового колеса, не показана.
На фиг. 2 почвообрабатывающее оборудование поднято тягачом 2 с помощью подъемного приспособления 3. Шасси 10 сохраняет ходовым колесом 11 контакт с грунтом 14. Хорошо видно, что вес дополнительного почвообрабатывающего оборудования 6 перенесен многосоставным соединительным элементом 15 на раму 12 ходовой части и ходовое колесо 11. Шарнирная точка 13 переносит только часть веса на основную раму 4. Таким образом клиренс дополнительного почвообрабатывающего оборудования 6 достаточен для движения и совершения поворота на дорогах общего пользования.
На фиг. 3 в отличие от фиг. 2 показано опущенное положение. Переднее почвообрабатывающее оборудование 5 режет, перемешивает и разрыхляет грунт. Установленные за ним разравнивающие элементы 24 выравнивают поднятый пласт грунта. Дополнительное почвообрабатывающее оборудование 6 своим перекатным почвообрабатывающим оборудованием 8 уплотняет разрыхленный грунт 14 для обеспечения необходимого капиллярного эффекта для последующего посева. Шасси 10 с помощью соединительного элемента или звена 15 перемещают вверх, ходовое колесо 11 теряет контакт с грунтом и не оставляет отрицательно влияющей на последующие работы колеи. Вес шасси 10 кроме этого переносят на дополнительное почвообрабатывающее оборудование 6, чем повышают его эффективность.
1. Почвообрабатывающее орудие (1), предназначенное для установки на подъемное приспособление (3) тягача (2) и соединенное посредством стыковочных гнезд (16, 17) с подъемным приспособлением (3) тягача (2), причем почвообрабатывающее орудие (1) оборудовано основной рамой (4) и размещенным на этой раме почвообрабатывающим оборудованием (5), причем на основной раме (4) установлено по меньшей мере одно дополнительное почвообрабатывающее оборудование (6), включающее дополнительную раму (7) и установленное на этой раме почвообрабатывающее оборудование (8), причем дополнительное почвообрабатывающее оборудование (6) установлено посредством по меньшей мере одной шарнирной точки (9) на основной раме (4) подвижно с возможностью изменения высоты относительно основной рамы (4), причем подвижность ограничена ограничителями,
отличающееся тем, что
по меньшей мере ходовая часть (10), включающая по меньшей мере ходовое колесо (11) и по меньшей мере раму (12) ходовой части, также подвижно установлена посредством шарнирный точки (13) с возможностью изменения высоты относительно основной рамы (4), причем в опущенном положении почвообрабатывающее оборудование (5) и дополнительное почвообрабатывающее оборудование (6) функционально связаны с грунтом (14), а в поднятом положении подвешены над грунтом (14), причем ходовая часть (10) с по меньшей мере одним соединительным элементом (15) соединена с дополнительным почвообрабатывающим оборудованием (6), причем по меньшей мере один соединительный элемент (15) в поднятом относительно тягача (2) положении почвообрабатывающего орудия (1) выполнен или установлен с возможностью переноса одной части веса дополнительного почвообрабатывающего оборудования (6) на ходовую часть (10) с направлением в сторону грунта (14) и другой части веса на основную раму (4), а в опущенном относительно тягача (2) положении почвообрабатывающего орудия (1) - с возможностью переноса части веса ходовой части (10) на дополнительное почвообрабатывающее оборудование (6) с направлением в сторону грунта (9).
2. Почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что соединительный элемент (15) установлен между рамой (7) дополнительного почвообрабатывающего оборудования (6) и рамой (12) ходовой части.
3. Почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что соединительный элемент (15) выполнен в виде кривошипной смычки.
4. Почвообрабатывающее орудие по п. 3, отличающееся тем, что основная рама (4), рама (7), рама (12) ходовой части и соединительный элемент (15) образуют подвижное четырехшарнирное сочленение.
5. Почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что соединительный элемент (15) включает предназначенную для рамы (7) стыковочную накладку (25) и предназначенную для рамы (12) ходовой части стыковочную накладку (26), причем обе стыковочные накладки (25, 26) соединены друг с другом посредством по меньшей мере одного соединительного средства.
6. Почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одно ходовое колесо (11) установлено с возможностью поворота или вращения относительно рамы (12) ходовой части.
7. Почвообрабатывающее орудие по п. 1, отличающееся тем, что ходовая часть (10) выполнена с возможностью стопорения движения относительно основной рамы (4) с помощью дополнительных средств.
8. Почвообрабатывающее орудие по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что оно содержит средства для ограничения подвижности дополнительного почвообрабатывающего оборудования (6), выполненные с возможностью регулировки в одном или в нескольких рабочих направлениях с использованием третьей силы.
9. Почвообрабатывающее орудие по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что рама (12) ходовой части выполнена предпочтительно одноплечей или состоящей из одной единственной консоли.
10. Почвообрабатывающее орудие по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью складывания из рабочего положения с наибольшей шириной в транспортировочное положение с наименьшей шириной и с возможностью обратного раскладывания или изменения этой ширины.
11. Почвообрабатывающее орудие по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что дополнительное почвообрабатывающее оборудование (6) состоит из нескольких сегментов, причем для сегментов и/или ходовой части (10) предназначена по меньшей мере поперечная балка рамы, соединяющая между собой по меньшей мере опосредованно сегменты дополнительного почвообрабатывающего оборудования (6) и ходовую часть (10).
12. Почвообрабатывающее орудие по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что для почвообрабатывающего орудия предназначено дополнительное несущее транспортное средство, оборудованное подъемным приспособлением.
