Патент на изобретение №2331177

(54) МАРКЕР

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для нанесения на поле маркерных линий для вождения широкозахватных сельскохозяйственных агрегатов. Маркер содержит смонтированные на раме опорную штангу со следообразующей штангой, выполненную с возможностью выдвижения и фиксации в полости следообразующей штанги телескопическую штангу, смонтированную под углом к оси симметрии стойки телескопической штанги, полую ось, установленную в ней цапфу с подшипниковыми опорами и сферический диск для образования маркерной линии, кронштейн с шарнирно установленной на нем растяжкой и связанный с рамой горизонтальным шарниром, размещенным на конце рамы, и снабженный силовым цилиндром механизм привода опорной штанги. Опорная штанга, в виде полой балки квадратного или прямоугольного сечения, смонтирована посредством попарно установленных подшипниковых опор с вертикальными и горизонтальными осями, с возможностью перемещения вдоль рамы и наклона к ее оси и размещена в направляющей. Один ее конец посредством горизонтального шарнира смонтирован в кронштейне рамы, а другой конец направляющей посредством пары щек установлен с возможностью перемещения и контакта с упором рамы. Следообразующая штанга закреплена перпендикулярно на консольной части опорной штанги, а другой ее конец снабжен противовесом и ограничителем, размещенными на опорной штанге с возможностью перемещения и фиксации. Растяжка выполнена в виде шарнирного многократного параллелограмма. Силовой цилиндр и ведущий параллелограмм механизма привода опорной штанги посредством кронштейнов смонтированы на направляющей. Исполнительные многократные параллелограммы растяжки общими шарнирами двуплечих рычагов связаны с кронштейном направляющей и следообразующей штангой. Уменьшаются габариты орудия, снижаются затраты труда на перевод маркера в рабочее и транспортное положение. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для нанесения на поле маркерных линий для вождения широкозахватных сельскохозяйственных агрегатов при выполнении технологических процессов, связанных с обработкой почвы, посева и защиты растений от с.-х. вредителей и болезней.

Известен механизм автоматического управления гидрофицированными маркерами, содержащий раму, связанную с опорными колесами гидроцилиндрами управления, которые соединены гидромагистралью с первым гидрораспределителем и через обратные клапаны – с гидроцилиндрами управления штангами маркеров, шарнирно закрепленных на раме, причем гидроцилиндры управления штангами маркеров соединены гидромагистралями со вторым гидрораспределителем, в котором, с целью повышения надежности и производительности, механизм снабжен гидромотором, выход которого соединен через обратный клапан с гидромагистралью управления гидроцилиндрами опорных колес, а вход гидромотора соединен с другим выходом первого распределителя, к которому подсоединена гидромагистраль управления гидроцилиндрами опорных колес, при этом обратный клапан установлен с возможностью срабатывания в сторону гидромагистрали управления гидроцилиндрами опорных колес (SU, авторское свидетельство №1449040 А1, М.кл.⁴ А01В 69/02. Механизм автоматического управления гидрофицированными маркерами, 07.01.1989).

К недостаткам описанного механизма автоматического управления гидрофицированными маркерами применительно к решаемой технической задаче – поделке устойчивых маркерных линий при вождении широкозахватных секционных почвообрабатывающих орудий и машин по борьбе со злостными сорняками на сложном рельефе поля и пересеченной местности с.-х. угодий – относятся недопустимо высокие габариты левого и правого маркеров в транспортном положении, неустойчивый и прерывистый след от сферических дисков, потребность в сложном дополнительном гидравлическом оборудовании.

Длину левого маркера при вождении правым срезом гусеничной ветви движителя гусеничного трактора устанавливают расчетом из выражения:

где В_р – рабочий захват агрегата, м;

l_тр – расстояние между левым и правым срезами гусеничных ветвей движителя, м;

b – ширина полосы двухкратной обработки (перекрытие) для исключения огрехов, м.

Для тракторов ВТ-100, ВТ-150, ВТ-200, l_тр=1,8 м.

Примем: при культивации паров величину b принимают равной 0,3 м.

При ширине захвата агрегата В_р=15 м, имеем

l_л=(15+1,8-0,3)/2=8,25 м.

Длину правого маркера при вождении агрегата правым срезом гусеничной ветви определяют расчетом по формуле:

В нашем случае

l_П=(15-1,8-0,3)/2=6,45 м.

При вождении тракторного агрегата серединой трактора (по пробке водяного радиатора системы охлаждении двигателя)

В нашем случае

l_П=(15-0,3)/2=7,35 м.

Формулы (1)-(3) заимствованы из учебника «Сельскохозяйственные и мелиоративные машины» / Г.Е.Листопад, Г.К.Демидов, Б.Д.Зонов и др.; Под общей ред. Г.Е.Листопада. – М.: Агропромиздат, 1986. – 688 с., ил. – С.76).

Таким образом, даже наличие силовых гидроцилиндров не решает проблему перевода левого и правого маркеров из рабочего в транспортное положение. При этом высота маркеров в транспортном положении препятствует перемещению по сельским, полевым дорогам и шоссейным дорогам автомагистралей.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится маркер, содержащий смонтированные на раме опорную штангу со следообразующей штангой, кронштейн с шарнирно установленной на нем растяжкой и механизм поворота опорной штанги, при этом опорная штанга связана с рамой горизонтальным шарниром, который смещен относительно кронштейна в сторону следообразующей штанги, в котором, с целью уменьшения габаритов маркера при транспортировании, маркер снабжен шарнирно установленным в средней части опорной штанги двуплечим рычагом, нижнее плечо которого шарнирно связано со следообразующей штангой, а верхнее его плечо шарнирно соединено с растяжкой, при этом свободный конец опорной штанги связан со следообразующей штангой посредством звена, расположенного параллельно нижнему плечу двуплечего рычага, а расстояние между шарниром, связывающим кронштейн с растяжкой, и шарниром, соединяющим опорную штангу с рамой, больше чем длина верхнего плеча двуплечего рычага (SU, авторское свидетельство №1484307 А1, М.кл.⁴ А01В 69/02. Маркер, 07.06.1989).

К недостаткам описанного маркера, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся низкая эксплуатационная надежность, неудовлетворительное качество выполнения маркерных линий, большие габариты в сложенном состоянии и большие затраты времени на настройку и регулировки телескопической штанги.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, – поделка устойчивых маркерных линий при вождении широкозахватных секционных почвообрабатывающих орудий на сложном рельефе поля и пересеченной местности с.-х. угодий.

Технический результат – уменьшение габаритов почвообрабатывающего орудия в транспортном положении, повышение надежности механизма привода опорной штанги, снижение затрат труда и времени на перевод маркера в рабочее или транспортное положение, возможность работы агрегата с маркером на сложном рельефе, копирование поверхности поля, точная настройка следоуказателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном маркере, содержащем смонтированные на раме опорную штангу со следообразующей штангой, выполненную с возможностью выдвижения и фиксации в полости следообразующей штанги телескопическую штангу, смонтированную под углом к оси симметрии телескопической штанги полую ось и установленную в ней цапфу с подшипниковыми опорами, сферический диск для образования маркерной линии, кронштейн с шарнирно установленной на нем растяжкой и связанный с рамой горизонтальным шарниром, размещенным на конце рамы, и снабженный силовым цилиндром механизм привода опорной штанги, согласно изобретению опорная штанга в виде полой балки квадратного или прямоугольного сечения смонтирована посредством попарно установленных подшипниковых опор с вертикальными и горизонтальными осями с возможностью перемещения вдоль рамы и наклона к ее оси, размещена в направляющей, один ее конец посредством горизонтального шарнира смонтирован в кронштейне рамы, а другой конец направляющей посредством пары щек установлен с возможностью перемещения и контакта с упором рамы, следообразующая штанга закреплена перпендикулярно на консольной части опорной штанги, а другой ее конец снабжен противовесом и ограничителем, размещенными на опорной штанге с возможностью перемещения и фиксации, растяжка выполнена в виде шарнирного многократного параллелограмма, силовой цилиндр и ведущий параллелограмм механизма привода опорной штанги посредством кронштейнов смонтированы на направляющей, исполнительные многократные параллелограммы растяжки общими шарнирами двуплечих рычагов связаны с кронштейном направляющей и следообразующей штангой; шарнирный многократный параллелограмм растяжки смонтирован в поперечно-вертикальной плоскости рамы; шарнирный многократный параллелограмм растяжки смонтирован в горизонтальной плоскости.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично изображен правый маркер в транспортном положении, вид сзади.

На фиг.2 – то же, при выполнении технологического процесса при работе на ровном поле.

На фиг.3 – то же, при работе на сложном рельефе пересеченной местности.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Маркер смонтирован на раме 1. Маркер содержит опорную штангу 2, следообразующую штангу 3, телескопическую штангу 4, растяжку 5 и снабженный силовым цилиндром 6 механизм привода опорной штанги 2. Опорная штанга 2 со следообразующей штангой 3 выполнены единой деталью. Снабженная возможностью выдвижения и фиксации в полости следообразующей штанги 3 смонтирована телескопическая штанга 4. Под углом к оси симметрии стойки 7 телескопической штанги 4 смонтирована полая ось 8. В полой оси 8 установлены цапфы 9 с подшипниковыми опорами 10 и сферический диск для образования маркерной линии. Периферийная кольцевая кромка сферического диска 11 имеет режущую кромку 12 с углом заострения 15-25°. Угол постановки сферического диска к горизонту выполнен в пределах 60-70°, что обеспечивает заглубление режущей кромки 12 не менее 5-6 см в верхний слой почвы. Опорная штанга 2 с рамой 1 соединена шарнирно посредством кронштейна 13. Упомянутая выше растяжка 5 связана с рамой горизонтальным шарниром 14, размещенным на конце рамы 1. При выполнении технологического процесса рама 1 на поверхность поля опирается опорными колесами почвообрабатывающего орудия для копирования рельефа местности.

Опорная штанга 2 в виде полой балки квадратного или прямоугольного сечения посредством попарно установленных подшипниковых опор 15 с вертикальными и горизонтальными осями вращений с возможностью перемещения вдоль рамы 1 и наклона к ее оси размещена в направляющей 16. Один конец направляющий 16 посредством горизонтального шарнира 14 смонтирован в кронштейне 13 рамы 1. Другой конец названной направляющей 16 посредством пары щек 17 установлен с возможностью перемещения и контакта с упором 18 рамы 1. Следообразующая штанга 3 закреплена перпендикулярно на консольной части опорной штанги 2. Другой конец опорной штанги 2 снабжен противовесом 19 и ограничителем 20 выдвижения сферического диска 11 телескопической штанги 4 от конца рамы 1. Противовес 19 и ограничитель 20 на опорной штанге 2 размещены с возможностью перемещения и фиксации.

Растяжка 5 выполнена в виде шарнирного многократного параллелограмма. Силовой цилиндр 6 и ведущий параллелограмм в виде плеч рычагов 21, 22 и 22 и звеньев 23 и 24 механизма привода опорной штанги 2 посредством кронштейнов 25 и 26 смонтированы на направляющей 16. Исполнительные многократные параллелограммы растяжки 5 в виде двуплечих рычагов 21, 22 и звеньев 23, 24 общими шарнирами двуплечих рычагов связаны с кронштейном 25 направляющей 16 и следообразующей штангой 3. В реальной конструкции направляющая 16, щеки 17, шарнир 14, опоры качений 15, их оси, кронштейны 25 и 26 выполнены в виде единой сварной детали, основу которой составляет полая труба квадратного сечения. Шарнирный многократный параллелограмм растяжки 5 в зависимости от компоновки и конструктивного исполнения рамы 1 широкозахватного секционного почвообрабатывающего орудия может быть смонтирован либо в поперечно-вертикальной плоскости рамы 1, либо в горизонтальной плоскости, параллельной оси рамы 1.

Противовес 19 и ограничитель 20 на опорной штанге 2 зафиксированы резьбовыми фиксаторами 30 и 31. Основание силового цилиндра 6 смонтировано на кронштейне 26, а его шток связан осью звеньями 23 и 24.

Маркер работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в штоковую полость силового гидроцилиндра 6 его шток перемещается в направлении кронштейна 26 и увлекает за собой звенья 23 и 25 растяжки 5 (см. фиг.1). Это движение приводит к тому, что пары двуплечих рычагов 21 и 22 начинают поворот в общих шарнирах 29, при этом взаимно удаляясь и поворачивая другие пары двуплечих рычагов 21 и 22. Последним общим шарниром 29 в описанной кинематической цепи перемещается следообразующая штанга 3.

Следообразующая штанга 3 в точке взаимного сопряжения перемещает вдоль рамы 1 опорную штангу 2. Опорная штанга 2 своими боковыми и горизонтальными гранями катится на подшипниковых опорах 15 направляющей 16. Это перемещение происходит до тех пор, пока ограничитель 20 на опорной штанге 2 не упрется в торцевой срез направляющей 16. Срабатывает гидрозолотник гидросистемы трактора и масло в полостях силового гидроцилиндра 6 фиксирует положение поршня в его полости. Далее механизатор, освободив стопоры на следообразующей штанге 3, опускает вниз стойку 7 до соприкосновения сферического диска 11 с поверхностью поля. Перемещением противовеса 19 вдоль опорной штанги 2 добиваются давления режущей кромки 12 на периферийной кромке сферического диска 11 в пределах 8-12 кгс. В этом случае при движении широкозахватного агрегата на ровном поле (см. фиг.2) и на сложном рельефе (см. фиг.3) сферический диск 11 копирует рельеф поля и кромкой 12 срезает слой почвы на глубину 5-8 см и шириной 3-6 см. Направляющая 16 вместе с опорной штангой 2, силовым цилиндром 6, растяжкой 5 свободно поворачиваются на горизонтальном шарнире 14.

Для перевода маркера в транспортное положение механизатор сначала раму 1 поднимает в транспортное положение, а затем силовым цилиндром 6 возвращает опорную штангу 2 в походное положение. Противовес 19, ограничитель 20, опорная штанга 2, направляющая 16, силовой цилиндр 6 и растяжка 5 размещаются вдоль рамы 1 в поперечно-вертикальной плоскости орудия. Сферический диск 11 и стойка 7 не препятствуют маневрам широкозахватного почвообрабатывающего агрегата на поворотной полосе обрабатываемого поля.

Таким образом, описанная совокупность существенных отличительных признаков заявленного маркера обеспечивает достижение указанного выше технического результата.

Формула изобретения

1. Маркер, содержащий смонтированные на раме опорную штангу со следообразующей штангой, выполненную с возможностью выдвижения и фиксации в полости следообразующей штанги телескопическую штангу, смонтированную под углом к оси симметрии стойки телескопической штанги полую ось и установленную в ней цапфу с подшипниковыми опорами и сферический диск для образования маркерной линии, кронштейн с шарнирно установленной на нем растяжкой и связанный с рамой горизонтальным шарниром, размещенным на конце рамы, и снабженный силовым цилиндром механизм привода опорной штанги, отличающийся тем, что опорная штанга в виде полой балки квадратного или прямоугольного сечения смонтирована посредством попарно установленных подшипниковых опор с вертикальными и горизонтальными осями с возможностью перемещения вдоль рамы и наклона к ее оси размещена в направляющей, один ее конец посредством горизонтального шарнира смонтирован в кронштейне рамы, а другой конец направляющей посредством пары щек установлен с возможностью перемещения и контакта с упором рамы, следообразующая штанга закреплена перпендикулярно на консольной части опорной штанги, а другой ее конец снабжен противовесом и ограничителем, размещенными на опорной штанге с возможностью перемещения и фиксации, растяжка выполнена в виде шарнирного многократного параллелограмма, силовой цилиндр и ведущий параллелограмм механизма привода опорной штанги посредством кронштейнов смонтированы на направляющей, исполнительные многократные параллелограммы растяжки общими шарнирами двуплечих рычагов связаны с кронштейном направляющей и следообразующей штангой.

2. Маркер по п.1, отличающийся тем, что шарнирный многократный параллелограмм растяжки смонтирован в поперечно-вертикальной плоскости рамы.

3. Маркер по п.1, отличающийся тем, что шарнирный многократный параллелограмм растяжки смонтирован в горизонтальной плоскости.

РИСУНКИ