Патент на изобретение №2332829

(54) МАШИНА ДЛЯ УБОРКИ КОРНЕЙ РАСТЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технике для технического комплекса машин для добычи корней растений, залегающих на значительной глубине, например корней и корневищ солодки. Машина для уборки корней растений, содержащая раму, фаркоп, переднюю ось с колесом, заднюю ось с колесами, грузовую платформу с боковыми и задним бортами, гидропривод грузовой платформы, смонтированные на передней части рамы и снабженные приводами вращения и подъема и последовательно установленные ротор с клыками и наклонный транспортер. Наклонный транспортер в виде бесконечных ветвей втулочно-роликовых цепей и планок выполнен секционным, и каждая секция установлена между клыками ведущего, промежуточного и ведомого роторов. Каждая секция наклонного транспортера смонтирована посредством попарно установленных между клыками ведущего и ведомого роторов звездочек, зафиксированных, например, клиновыми шпонками на ступицах роторов. Диаметр по концам клыков в 2-3 раза больше диаметра делительной окружности звездочек наклонного транспортера. Частота вращения промежуточного ротора, установленного между ведущим и ведомым роторами, больше частоты вращения ведущего ротора в 3-4 раза. Секционный наклонный транспортер с роторами смонтирован на дополнительной раме и посредством шарниров и гидропривода подъема размещен на раме машины. Установленная с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к направлению движения машины, грузовая платформа выполнена в виде диаметрально установленных на общей полой ступице ковшей, один из которых находится в режиме загрузки, а другой ковш – в режиме опорожнения. На одной цапфе ступицы смонтировано ограниченное угловыми перемещениями храповое колесо и шарнирно установленное качающееся на цапфе плечо с собачкой, входящей в зацепление с храповым колесом. Другой конец качающегося плеча связан пальцем со штоком гидропривода грузовой платформы. Уменьшается количество минерального сора в корневой массе солодки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технике для технологического комплекса машин для добычи корней растений, залегающих на значительной глубине, например корней и корневищ солодки.

Известно орудие для сбора и транспортировки, содержащее раму, кронштейны навески орудия, гидропривод, опорные колеса, подбирающие и боковые зубья, в котором боковые и подбирающие зубья выполнены криволинейными в виде ветвей параболы и размещены на несущей балке и на замкнутом поперечном овальном контуре, нижняя ветвь которого смещена в направлении несущей балки от передних концов подбирающих зубьев, при этом боковые зубья, верхние и нижние ветви подбирающих зубьев равноудаленно размещены посредством дистанционных кронштейнов от поверхности несущей балки и овального контура, а образованная решетчатая емкость между верхними ветвями подбирающих зубьев, верхней ветвью овального контура, несущей балкой, боковыми зубьями и частями нижних ветвей подбирающих зубьев между несущей балкой и нижней ветвью овального контура охвачена сеткой типа «Рабица», при этом периметр сетки «Рабицы» соединен замкнутым контуром каната, размещенного на концах и в местах сопряжения упомянутых зубьев; опорные колеса установлены на кронштейнах несущей балки; решетчатая емкость шарнирно соединена с рамой, а гидропривод размещен между ними; оси опорных колес несущей балки выполнены соосными осям шарниров соединения рамы с несущей балкой решетчатой емкости; ячейки сетки «Рабица» выполнены равными 40·40…80·80 мм² (RU, патент №2124827 С1, МПК⁶ А01D 51/00. Орудие для сбора и транспортировки / A.M.Салдаев (RU), А.В.Колганов (RU), В.В.Бородычев (RU). – Заявка №97111655/13; заявлено 10.07.1997; опубл. 20.01.1999, Бюл. №2).

Описанное орудие предназначено для сбора куч солодковых корней и транспортировки к местам подработки корневой массы в качестве лакричного сырья. Однако в корневой массе много растительного и минерального сора. Это повышает материальные и трудовые затраты при доработке солодковой массы.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту относится машина для уборки корней растений, содержащая подрессоренную раму, фаркоп, тягово-сцепное устройство, поворотный круг, переднюю ось с колесами, заднюю ось с колесами, переднюю и заднюю подвески, тормозную систему, грузовую платформу с боковыми и задним бортами, гидроподъемник грузовой платформы, предохранительную стойку и электрооборудование, причем она имеет смонтированные на передней части рамы снабженные приводами последовательно установленные ротор с клыками и наклонный транспортер, а на задней части рамы установлен снабженный механизмом подъема водоналивной каток; содержащая механизм подъема водоналивного катка, выполненный в виде силового гидроцилиндра, шток которого связан с Н-образной рамой катка, а основание силового цилиндра смонтировано на стойке, соединенной с фаркопом рамы машины; содержащая привод перевода наклонного транспортера и ротора, выполненный в виде силового гидроцилиндра, основание которого шарнирно связано с передней частью рамы, а его шток кинематически связан антипараллелограммным механизмом с Н-образной рамой ротора; содержащая наклонный транспортер, нижняя часть которого и ротор смонтированы между продольными брусьями тягово-сцепного устройства (RU, патент №2179384 С1, МПК⁷ А01D 31/00, 91/02. Способ добычи корней и корневищ солодки, устройство для удаления нетоварных частей корней солодки, машина для добычи корней солодки, машина для уборки корней растений / A.M.Салдаев (RU), А.В.Галда (RU), О.О.Рогозин (RU). – Заявка №2000114016/13; заявлено 02.06.2000; опубл. 20.02.2002, Бюл. №5).

К недостаткам описанной машины, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относятся большее количество минерального сора и растительных примесей в корневой массе и низкая степень извлечения корней и корневищ из верхнего слоя почвы в полосе.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, – повышение степени подбора корней и корневищ солодки с поверхности и верхнего слоя обработанной полосы в солодковой заросли.

Технический результат – уменьшение количества минерального сора в корневой массе солодки, сформированной в кучи, удобной для механизированного подбора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной машине для уборки корней растений, содержащей раму, фаркоп, переднюю ось с колесом, заднюю ось с колесами, грузовую платформу с боковым и задним бортами, гидропривод грузовой платформы, смонтированные на передней части рамы и снабженные приводами вращения и подъема и последовательно установленные ротор с клыками и наклонный транспортер, согласно изобретению наклонный транспортер в виде бесконечной ветви выполнен секционным и установлен между клыками ведущего, промежуточного и ведомого роторов, каждая секция наклонного транспортера смонтирована посредством попарно установленных между клыками ведущего и ведомого роторов звездочек, зафиксированных, например, клиновыми шпонками на ступицах роторов, при этом диаметр по концам клыков в 2-3 раза больше диаметра делительной окружности звездочек наклонного транспортера, а частота вращения промежуточного ротора, установленного между ведущим и ведомым роторами, больше частоты вращения ведущего ротора в 3-4 раза, секционный наклонный транспортер с роторами смонтирован на дополнительной раме и посредством шарниров и гидропривода подъема размещен на раме машины, установленная с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к направлению движения машины, грузовая платформа выполнена в виде диаметрально установленных на общей полой ступице ковшей, один из которых находится в режиме загрузки, а другой ковш – в режиме опорожнения, при этом на одной цапфе ступицы смонтированы ограниченное угловыми перемещениями храповое колесо и шарнирно установленное качающееся плечо с собачкой, входящей в зацепление с храповым колесом, другой конец качающегося плеча связан пальцем со штоком гидропривода грузовой платформы; на штоке силового гидроцилиндра гидропривода подъема дополнительной рамы размещена втулка в виде ввинчиваемых резьбовых стаканов с внешней и внутренней резьбой.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично представлена машина для уборки корней растений солодки, приведенная в рабочее состояние в агрегате с колесным трактором, вид слева.

На фиг.2 – то же, вид в плане.

На фиг.3 – сечение А-А на фиг.1, диаметральный разрез ведомого ротора с клыками и попарно установленных звездочек для привода секционных наклонных транспортеров.

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

Машина для уборки корней растений, предпочтительно солодки голой, солодки уральской, солодки Г.Г.Коржинского, содержит раму 1, фаркоп 2, переднюю ось 3 с колесом 4, заднюю ось 5 с колесами 6 и 7, грузовую платформу 8 с боковыми 9 и задним 10 бортами, гидропривод 11 грузовой платформы 8, смонтированные на передней части рамы 1 и снабженные приводами вращения и подъема и последовательно установленные ротор 12 с клыками 13 и наклонный транспортер 14 (см. фиг.1 и 2).

Наклонный транспортер 14 в виде бесконечных ветвей втулочно-роликовых цепей 15 с шагом 38,1 мм и планок 16 из С-образных гнутых профилей, соединенных контактной сваркой с переходными звеньями 17 втулочно-роликовых цепей 15 (см. фиг.1-3), выполнен секционным. Каждая секция наклонного транспортера 14 установлена между клыками 13 ведущего ротора 18, промежуточного ротора 19 и ведомого ротора 20 посредством звездочек 21.

Каждый ротор 18 (19, 20) имеет ступицу 22 из толстостенной трубы, фланцы 23, цапфы 24 и 25, клыки 13, звездочки 21. Звездочки 21 зафиксированы, например, клиновыми шпонками 26 на ступицах 22 роторов 18, 19 и 20. Аналогичным образом в шпоночной канавке 27 в ступице 22 каждого ротора 18 (19, 20) клиновыми шпонками 26 зафиксированы клыки 13. Рабочая поверхность 28 каждого клыка 13 очерчена по логарифмической спирали, что способствует транспортировке корней и корневищ солодки с поверхности полосы солодковой заросли на поверхность наклонного транспортера 14.

Описанный диаметр d₂ (см. фиг.3) по концам клыков 13 в 2-3 раза больше диаметра d₁ делительной окружности звездочек 21 наклонного транспортера 14. Частота вращения промежуточного ротора 19, установленного между ведущим 18 и ведомым 20 роторами, больше частоты вращения ведущего ротора в 3-4 раза.

Секционный наклонный транспортер 14 с роторами 18, 19 и 20 смонтирован на дополнительной раме 29 и посредством шарниров и гидропривода 30 подъема размешен на раме 1 машины. На штоке силового гидроцилиндра гидропривода 30 подъема дополнительной рамы 29 размещена втулка 31 (см. фиг.1) в виде ввинчиваемых резьбовых стаканов с внешней и внутренней резьбой. Этим достигается разная глубина обработки концами клыков 13 верхнего слоя полосы с извлеченными корнями солодки.

Рама 1 машины фаркопом 2 соединена с нижними продольными тягами 32 гидронавесной системы трактора 33. Наклонный транспортер 14 с роторами 18-20 получает привод вращения от вала 34 отбора мощности (ВОМ) агрегатируемого трактора 33 посредством карданного телескопического вала 35, угловых конических редукторов 36, 37 и 38, промежуточных валов 39 и 40, цепных контуров 41 и 42 в виде втулочно-роликовых цепей с шагом 25,4 мм и со звездочками 43, 44 и блоком звездочек 45.

Цапфы 24 и 25 каждого ротора 18, 19 и 20 размещены в самоустанавливающихся подшипниковых опорах 46 разовой смазки. Последние смонтированы в корпусах 47. Корпуса 47 опор 46 средствами крепления зафиксированы на дополнительной раме 29. На цапфе 25 ведущего ротора 18 размещен блок звездочек 45. На цапфе 25 промежуточного ротора 19 зафиксирована звездочка 44. Натяжение ветвей цепного контура 42 достигается перемещением корпусов 47 на дополнительной раме 29. Натяжение контура 41 цепной передачи достигается натяжным роликом. Провисание ветвей втулочно-роликовых цепей 15 секционных наклонных транспортеров 14 обеспечивается перемещением подшипниковых опор 46 с корпусами 47 на концах цапф 24 и 25 ведомого ротора 22.

Грузовая платформа 8 на раме 1 установлена с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, которая выполнена перпендикулярной к направлению движения машины. Грузовая платформа 8 выполнена в виде диаметрально установленных на общей полой ступице 48 ковшей 49 и 50. Ковш 49 установлен в положение для загрузки корневой массы, а другой ковш 50 – в режиме опорожнения. На цапфе 51 ступицы 48 смонтированы ограниченное угловыми перемещениями храповое колесо 52 и шарнирно установленное качающееся на цапфе 51 плечо 53 с собачкой 54. Собачка 54 находится в зацеплении в зубьями храпового колеса 52. Другой конец качающегося плеча 53 связан пальцем 55 со штоком силового гидроцилиндра гидропривода 11 грузовой платформы 8. Самопроизвольные угловые перемещения ковшей 49 и 50 на полой ступице 48 ограничено подпружиненной собачкой 56. Силовые гидроцилиндры гидроприводов 11 и 30 рукавами высокого давления соединены с боковыми секциями гидравлической системы агрегатируемого трактора 33. Центральной секцией гидравлической системы производят управление подъемом нижних тяг 32 навесной системы трактора 33.

Машина для уборки корней растений работает следующим образом.

В походном положении машину транспортируют в солодковые заросли или лакричные плантации на задних опорных пневматических колесах 6 и 7 при максимальном поднятом положении фаркопа 2 на передней части рамы 1 за счет поворота нижних продольных тяг 32 гидронавесной системы агрегатируемого трактора 33. Этим достигается маневренность агрегата с минимальными радиусами поворотов на полевых дорогах.

После работы машины для уборки корней солодки МДК-1,1 в агрегате с тракторами класса тяги 3-5 на дневной поверхности обработанной полосы шириной 1,1 лежат до 70% извлеченных корней и 20…25% корней лежат присыпанным слоем почвы толщиной 10-15 см.

Уборку извлеченных корней солодки с полос ведут методом седлания трактора 33.

На краю загона солодковой ассоциации нижние тяги 32 гидронавесной системы трактора 33 опускают вниз вместе с фаркопом 2 на передней части рамы 1. В этом случае переднее колесо 4 опирается на поверхность поля, так же как и задние колеса 6 и 7. База размещения задних колес 6 и 7 на раме 1 равна базе размещения задних колес трактора 33. Переднее колесо 4 перемещается по колее от левого заднего колеса трактора 33. Этим обеспечивается устойчивая глубина проработки верхнего слоя почвы в обработанной слое концами клыков 13 ведомого ротора 20. Далее включают в работу силовой гидроцилиндр гидропривода 30 подъема дополнительной рамы 29 в транспортное положение. При втягивании штока силового гидроцилиндра втулка 31 ограничивает опускание штока в полость гильзы гидроцилиндра гидропривода. При наклоненном положении (см. фиг.1) дополнительной рамы 29 клыки 13 ведомого ротора 20 заглубляются в верхний рыхлый слой почвы не менее 10 см.

Далее гидроприводом 11 ковш 49 грузовой платформы 8 приводят в положении, избранное на фиг.1. Затем включают ВОМ 34 агрегатируемого трактора 33. При частоте вращения ВОМ 34 9 с^-1 (540 мин^-1) крутящий момент сил от двигателя трактора 33 карданным телескопическим вал 35 в кинематической цепи приводит вращение шестерни в коническом редукторе 36, далее промежуточным валом 39 шестерни углового конического редуктора 37. Мощность от редуктора 37 промежуточным валом 40 передается на конический редуктор 38. Звездочкой 43 на ведомом валу конического редуктора 41 крутящий момент сил передается на блок звездочек 45, установленный на цапфе 25 ведущего ротора 18. Далее цепным контуром 42 приводится во вращение ведомая звездочка 44, установленная на цапфе 25 промежуточного ротора 19. Частота вращения роторов 18 и 20 равна 270 мин^-1, а частота вращения промежуточного ротора 19 – 810 мин^-1. Описанный диаметр d₂ по концам клыков 13 равен 630 мм.

После включения ВОМ 34 трактора 33 включают соответствующую передачу в коробке перемены передач трактора 33, и на рабочей скорости 3,6-7,2 км/ч трактор 33 с машиной перемещаются вдоль полосы с корнями солодки.

Рабочими поверхностями 28 клыков 13 корни и корневища солодки диаметром от 5 до 40 мм и длиной от 0,7 до 4,5 м передаются (забрасываются) на С-образные планки 16 секционных наклонных транспортеров 14. Планками 16 транспортеров 14 корневая масса перемещается в направлении промежуточного ротора 19. Рабочими поверхностями 28 клыков 13 промежуточного ротора 19 корневая масса многократно поднимается над планками 16 транспортеров 14. Это скользяще-толкающее воздействие поверхностей 28 клыков 13 приводит к тому, что комья почвы проваливаются через планки 16 на поверхность полосы.

Клыками 13 ведущего ротора 18 корневая масса сбрасывается в ковш 49 грузовой платформы 8.

При срабатывании датчика массы грузовой платформы 8 в работу вступает гидропривод 11 для поворота заполненного корневой массой солодки ковша 49 в положение для опорожнения. При втягивании штока силового гидроцилиндра гидропривода 11 осью 55 поворачивается плечо 53 вокруг цапфы 51, а собачкой 54 поворачивается храповое колесо 52 совместно с полой ступицей 48 и ковшами 49 и 50. За три возвратно поступательных перемещения штока силового гидроцилиндра гидропривода 11 храповое колесо 52 от исходного положения поворачивается на угол 180°. Ковш 49 с корневой массой занимает положение порожнего ковша 50, а тот становится в положение загрузки.

При обратных ходах плеча 53 и собачки 54 нижняя подпружиненная собачка 56 удерживается храповое колесо 52 с ковшами 49 и 50 в заданном положении.

Сброшенная с ковша 49 грузовой платформы 8 корневая масса имеет вес от 200 до 300 кг при влажности корней и корневищ солодки 42-56%. Корневая масса кучами лежит на поверхности убранных полос и не препятствует движению уборочных и транспортных агрегатов на смежных полосах.

Таким образом, производится полная выборка лакричного сырья из обработанных полос в солодовниках. Корни и корневища солодки без минерального и растительного сора хорошо проветриваются и легко убираются в тракторные самосвальные тележки для транспортировки на пункты для первичной подработки и сушки солодкового корня.

Описанная совокупность существенных отличительных признаков заявленной машины обеспечивает повышение степени выборки корневой массы солодки из поверхностного слоя в обработанных полосах лакричников и уменьшает количество растительного и минерального сора. Это снижает трудовые затраты при первичной подработке лакричного сырья.

Формула изобретения

1. Машина для уборки корней растений, содержащая раму, фаркоп, переднюю ось с колесом, заднюю ось с колесами, грузовую платформу с боковыми и задним бортами, гидропривод грузовой платформы, смонтированные на передней части рамы и снабженные приводами вращения и подъема и последовательно установленные ротор с клыками, и наклонный транспортер, отличающаяся тем, что наклонный транспортер в виде бесконечных ветвей втулочно-роликовых цепей и планок выполнен секционным и каждая секция установлена между клыками ведущего, промежуточного и ведомого роторов, каждая секция наклонного транспортера смонтирована посредством попарно установленных между клыками ведущего и ведомого роторов звездочек, зафиксированных, например, клиновыми шпонками на ступицах роторов, при этом диаметр по концам клыков в 2-3 раза больше диаметра делительной окружности звездочек наклонного транспортера, а частота вращения промежуточного ротора, установленного между ведущим и ведомым роторами, больше частоты вращения ведущего ротора в 3-4 раза, секционный наклонный транспортер с роторами смонтирован на дополнительной раме и посредством шарниров и гидропривода подъема размещен на раме машины, установленная с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к направлению движения машины грузовая платформа выполнена в виде диаметрально установленной на общей полой ступице ковшей, один из которых находится в режиме загрузки, а другой ковш – в режиме опорожнения, при этом на одной цапфе ступицы смонтированы ограниченное угловыми перемещениями храповое колесо и шарнирно установленное качающееся на цапфе плечо с собачкой, входящей в зацепление с храповым колесом, другой конец качающегося плеча связан пальцем со штоком гидропривода грузовой платформы.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что на штоке силового гидроцилиндра гидропривода подъема дополнительной рамы размещена втулка в виде ввинчиваемых резьбовых стаканов с внешней и внутренней резьбами.

РИСУНКИ