Пахотный агрегат

.СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУбЛИК ИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл. М 44 оизводственн ции сельскоха "Средаэселеазиэтский нэ нститут ме ии сельскогодосов и Б.М.В свидетельств А 01 В 15/20,оеобьединение озяйственного ьхозмеханиэа- учно-исследоваханизации и хозяйства эрламов о СССР 1968,ственпочвотам, Пванияорошудельты длЦние ухоты. ыи агрегат на фиг,2 -ом положеположении,е достигли бод колеса проведенв плуга; на нии, коГдаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4760706/1 (22) 05.10,89 (46) 30.11.92. (71) Научно-пр по механиза производств ция" и Средн тельский и злектрификац (72) А,Т.Иман (56) Авторское М 281050, кл. 54) ПАХОТНЫИ АГРЕГА обретение относится к сельскохозяйному машиностроению, в частности к обрабатывающим пахотным агрегареимущественная область использоизобретения - сельское хозяйство емой зоны земледелия с высоким ным сопротивлением почвы и агрегаглубокой пахоты.лью изобретения является пов тойчивости хода плуга по глубин На фиг.1 представлен пахотнв рабочем положении, вид сбокупахотньй агрегат в транспсртннии; на фиг.3 - плуг показан вкогда его корпуса еще немного нзаданной глубины пахоты, а окасается продолжения прямой,ной через носки лемехов корпусофиг.4 - показан плуг в положе 5 ц 5 А 01 В 63/111, 15/(57) Использование: сельскохозяйственное машиностроение. Сущность изобретения; пахотный агрегат содержиттрактор и плуг, На раме плуга закреплены рабочие органы, стойка навесного устройства, опорное колесо и тяговое звено, Опорное колесо закреплено за последним корпусом плуга посредством двуплечего рычага, Плечо двуплечего рычага соединено посредством тягового звена с остовом трактора, Связь опорного колеса с остовом трактора позволяет преобразовать вертикальные перемещения плуга относительно трактора в аналогичные по направлению перемещения опорного колеса относительно плуга. 1 з.п.ф-лы, 16 ил,глубина пахоты превышает заданную глубину пахоты; на фиг,5 - схема кинематической связи переднего конца тягового звена с остовом трактора через двуплечий рычаг, шарнирно установленный в верхней точке присоединительного треугольника плуга; на фиг.б - двуплечий рычаг установлен на отдельном шарнире; на фиг,7 изображена Связь тягового звена с остовом трактора через направляющий ролик; на фиг,8 аналогичная связь через полиспаст; нэ фиг.9 - то же, но с использованием блока из двух роликов разногодиаметра; на фиг.10 показана связь державки колеса с тяговым звеном с использованием нижнего и верхнего роликов и упругий пневматический элемент, установленный между рамой и державкой; нэ фиг.11 показана связь деркэвки с рамой плуга с использованием упругого звена в виде рессоры; на фиг.12 - то же, но с цилиноставитель В.Дюковаехред М,Моргентал Корректор М Редактор Е,Ку а ман изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 4140 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. )К, Раушская наб 4/5дрической витой пружиной; на фиг.13 представлена схема установки опорного колеса с державкой в вертикальных направляющих, связанной с рамой посредством пружины растяжения и остовом трактора - тяговым звеном в виде троса; на фиг.14 - державка опорного колеса связана с рамой плуга через гидроцилиндр, подключенный к гидроаккумулятору трактора, а стяговым звеном - через регулируемую по длине распорку и двуплечий рычаг, шарнирно установленный в хвостовой части рамы плуга; на фиг,15 - двуплечий рычаг шарнирно установлен на державке колеса, верхней точкой связан с тяговым звеном, а средней - с рамой плуга через регулируемую по длине распорку, на фиг.16 - представлена возможная схема связи полунавесного плуга с трактором при помощи нижних тяг его механизма навески и двуплечего опорного рычага плуга, кинематическая соязь державки опорного колеса которого включает доа доуплечих рычага и два гибких тяговых звена.Пахотный агрегат состоит из трактора 1 и плуга 2, шарнирно связанных верхней 3 и нижними 4 тягами, передние концы которых шарнирно установлены соответственно на верхней 5 и нижней 6 осях механизма навески трактора, а задние - в верхней 7 и нижней 8 точках присоединительного треугольника плуга, На осях 5 и 6 трактора установлены стойки 9 и 10, связанные друг с другом шарниром 11, Точки 5,6 и 11 образуют жесткий треугольник, являющийся по сути, вынесенным назад элементом остова трактора. В задней части рамы 12 плуга установлены на шарнире 13 держаока 14 бороздного опорного колеса 15. Переднее плечо 16 держаоки 14 шарнирно в точке 17 связано с точкой 11 остова трактора регулируемым по длине тяговым звеном 18, Колесо 15 расположено эа последним корпусом 19 плуга. Ось 20 колеса 15 закреплена на конце державки 14 так, что плоскость вращения колеса составляет с продольно-оертикальной плоскостью угол около 45 О. Такое колесо изменяет и полевые доски (корпуса плуга полевых досок не имеют) и. обычное полевое колесо плуга традиционной конструкции, Тяговое звено 18 выполнено жестким с резьбовой муфтой 21, служащей для регулировки длины звена 18 и тем самым, положения колеса 15 и глубины пахоты. Каждый корпус плуга состоит из стойки 22, лемеха 23 и отвала 24, Навесное устройство плуга включает неподвижно установленные на раме 12 стойку 25, раскос 26, верхнюю 7 и нижние 8 точки (пальцы, шарниры) присоединительного треугольника плуга. Плуг может перемещаться вверх-вниз относительно трактора благода 50 55 тягового звена 18 предельное верхнее положение с наибольшим смещением вперед. Длина агрегата при этом уменьшается и определяется теперь не по крайней точке колеса 15, а по крайней точке отоаоа 24последнего корпуса,В начале первого рабочего прохода агрегата последний корпус плуга устанавливают, как обычно, на полную, а первый (работающий в условиях закрытой борозды) ря их шарнирной связи в точках 5,6,7 и 8.При этом соответственно вверх-вниз относительно плуга перемещается и опорное колесо 15, поворачиваясь вместе с держаокой 5 14 вокруг шарнира 13 под действием тяговогозвена 18. В некотором положении (фиг,З) ког,да носок 27 первого корпуса плуга располагается несколько выше горизонтальной линии 1-1, определяющей заданную глубину а пахо ты обод колеса 15 касается продолжения прямой, соединяющей носок первого 27 и о последнего 28 корпуса плуга. Если плуг располагается выше, чем показано на фиг.З, нижняя часть обода колеса 15 располагается 15 ниже линии 27-28. В рабочем положении(фиг.1) линия 27-28 горизонтальна и совпадает с линией 1-1, а обод колеса (его нижняя .точка) находится ниже линии 1-1 на некоторую величину Л. По мере дальнейшего опу скания плуга (фиг,4) величина Ь растетбыстрее, ем расстояние д от прямой 1-1 до носка 28 последнего корпуса. Предел отношения приращения величины Ь к соответствующему приращению величины д при 25 стремлении последнего к нулю, можно принять в качестве коэффициента, характеризующего передаточное число (отношение)кинематической связи державки опорного колеса с остовом трактора для какого-либо 30 конкретного положения плуга относительноОЛтрактора, т.е.= -. Величинаможетбыть получена о виде отношения мгновенных вертикальных скоростей Ч 1 оси опор ного колеса и Ч 2 носка последнего корпусаплуга, т.е. - Ч 1/Ч 2. Число 1 представляетинтерес о основном вблизи рабочего положения плуга, так как именно в этом положении от него зависит устойчивость хода плуга 40 по глубине пахоты, На величину числа наибольшее влияние оказывает соотношение плеч 13-20 и 13-17 державки 14 и величина продольного расстояния между точками 20 (фиг,1), Перемещение плуга 45 вверх относительно трактора сопровождается аналогичным перемещением вверх колес 15 относительно плуга, В транспортном (т.е; в наивысшем) положении плуга (фиг,2) опорное колесо 15 занимает под действием5 10 15 20 25 30 35 40 45 55 на половину заданной глубины а пахоты. Зто достигается изменением длины верхнего 3 и тягового 18 звеньев. При такой регулировке производят прямой и обратный проход с образованием свального гребня. Для дальнейшей работы звенья 3 и 18 укорачивают так, чтобы плуг шел параллельно поверхности поля на заданной глубине а.3 вено 3 служит для выращивания хода крайних корпусов плуга по глубине, Тяговым звеном 18 устанавливается требуемая глубина пахоты. Зти регулировки взаимосвязаны. Регулировка глубины пахоты звеном 18 может немного нарушить равномерность глубины хода крайних корпусов, а выравнивание плуга звеном 3 - изменить глубину пахоты. Поэтому при изменении длины одного из звеньев 3 или 18 необходимо подрегулировать и второе. Такой сооместной регулировкой длины звеньев 3 и 18 (проводимой иногда по несколько раз) достигается необходимая одинаковая глубина пахоты всеми корпусами плуга, На этом заканчивается так называемая припашка плуга, Дальнейшая работа ведется без остановок агрегата. Удерживание плуга на заданной глубине с допуском Ь . б см производится теперь автоматически за счет кинематическойсвязи державки 14 с остовом трактора (точкой 0 при помощи тягооого зоена 18. При увеличении глубины пахоты точка 13 державки 14 опускается, а точка 17 удерживается тяговым звеном 18 практически на одном уровне. Благодаря этому колесо 15 плуга перемещается вниз быстрее, чем носок 28 последнего корпуса, чта приводит к резкому увеличению реакции (давления) 0 почвы на ободе колеса и прекращению роста глубины пахоты. При уменьшении глубины пахоты колесо 15 перемещается вверх быстрее точки 28, что сопровождается резким падением нагрузки на нем с остановкой начавшегося оыглубления. Чем меньше величина принятого поля допуска О, тем выше должно быть передаточное число. Оптимальное значение числа 1 зависит от многих Факторов (число корпусов плуга, глубины пахоты, диаметра и ширины обода опорного колеса, продольного расстояния между точками 20 и 28, параметроо механизма шарнирно связи плуга с трактором) и может быть найдено экспериментальным путем, Регулиррвки величины у агрегата, показанного на фиг,1 можно осуществить путем изменения длины плеча 16 (положение точки 17 на нем). В процессе пахоты звено 18 работает на растяжение, так как опорное колесо 15 всегда нагружено хотя бы небольшим вертикальным усилием, В конце гона плуг переводят в транспортное положение (фиг,2), Звено 18 нагружается при этом усилием сжатия и перемещает колесо 15 вверх и вперед, Длина агрегата при этом уменьшается, а центр тяжести плуга приближается к трактору. С поднятым плугом агрегат переезжает нэ соседнюю загонку и совершает следуощий рабочий проход,Описанный выше агрегат представляет собой наиболее простой оариант конструктивного исполнения кинематической связи державки 14 с остовом, трактора, пригодный главным образом для плугов со сравнительно небольшим числом корпусом (до 4-5), Для таких плугов этот вариант можно считать оптимальным. С увеличением числа корпусов длина тягового звена 18 увеличивается, а угол наклона его к горизонту уменьшается. Чем меньше этот .угол, тем хуже вертикальные перемещения плуга относительно трактора передаются державке 14 опорного колеса 15, В пределе, при горизонтальном положении звена 18, колебания плуга относительно трактора передаваться державке 14 колеса 15 не будут. Поэтому,для агрегатов с числом корпусом более шести, связь тягового звена 18 с остовом трактора должна включать дополнительные элементы, например, о виде двуплечего рычага 29 (фиг.5) шарнирно установленного о точке 7 присоединительного треугольника плуга. Горизонтальное плечо 30 рычага 29 заканчивается опорной площадкой 31, лежащей на верхней оси 5 механизма навески трактора или на какой-либо другой точке его остова. Вертикальное плечо 32 связана шарнирам 33 с передним концом тягооога звена 18. Перемещения плуга относительно трактора вверх-вниз вызывают угловые перемещения рычага 29 вокруг шарнира 7, так как этот шарнир перемещается вместе с плугом,а площадь рычага 29 покоится на остове трактора и вертикальных перемещений не имеет. Постоянный контакт деталей 31 и 5 обеспечивается тяговым звеном 18, осегда работающим на растяжении пад действием реакции 0 почвы на ободе опарнага колеса .15 плуга. На фиг.5 шарнир 7 рычага 29 совмещен с верхней тачкой присоединителького треугольника плуга, Такое совмещение не является обязательным. Выбор положения оси поворота рычага 29 на плуге определяется индивидуальными особенностями конструкции агрегата. Ее можно располагать впереди и ниже шарнира 7 (фиг.6), например, о тачке 34, Как и о предыдущем случае (фиг.5), вертикальное плечо 32 двуплечего рычага 29 соединяется с тяговым звеном 18 шарниром 33, а горизонтальное - 30 связано с остовом трактора гибким зве 177768110 30 ней, можно регулировать нагрузку о звеньях 40кинематической связи державки 14 с остовом трактора. Такая регулировка может вы 50 ний в направляющих 55 хвостооика 48.рамыплуга. Поперечина 56 державки 14 левым 55шарниром 57 связана с верхним концом ном 35 с шарнирным креплением в точках 5 и 36, Тяговое звено 18 (фиг.7) может выполняться в виде гибкого элемента (троса, цепи) охватывающего неподвижно закрепленный на плуге в точке 34 ролик 37. Для увеличения передаточного отношения 1 тяговое звено 18(фиг,8), выполненное в виде троса, можно пропустить вокруг набора блоков 38 и 39 (фиг,8), установленных соответственно на остове трактора - точка 5 и на раме плуга - . точка 34. Отношениебудет в этом случае зависеть от числа нитей, охватывающих блоки 38 и 39, Чем больше нитей (и блоков) - тем больше 1. Оптимальное значение 1 можно получить с помощью более простого устройства, выполненного в виде монолитного двойного блока (фиг,9) - малого 40 и большого 41, установленного в точке 34. Тяговое звено (трос) 18 охватывает большой блок 41 и неподвижно крепится на нем в точке 42. Малый блок 40 охватывает трос 43 скреплением на блоке в точке 44 и на остоветрактора в точке 5. Величинабудет определяться здесь. соотношением диаметров малого 40 и большого 41 блоков. Связь заднего конца гибкого тягового звена.18 (фиг.1),.с державкой 14 можно выполнить с помощью направляющих роликов 45 и 46, неподвижно закрепленных на раме плуга. Точка (шарнир) 47 соединения звеньев 18 и 14 расположена у этого варианта между точками 13 и 20. Для уменьшения усилий, действующих в тяговом звене 18 при работе с многокорпусными плугами, между хвостовиком 48 рамы 12 плуга и кронштейном 49 державки 14 колеса 15 устаноолен упругий элемент 50, выполненный в виде эластичной надувной (пневматической) емкости. Изменяя давление воздуха о полняться и при помощи пластинчатой пружины (рессоры) 51 (фиг,11), закрепленной на хвостовике 48 и шарнирно связанной регулируемым по длине звеном 52 с державкой 14, Упругий элемент может выполняться и в виде цилиндрической пружины сжатия 53 (фиг.12) или растяжения 54 (фиг,13), В последнем случае державка 14 выполнена не качающейся вокруг шарнира 13, как оо всех предыдущих вариантах, а установлена с возможностью вертикальных перемещепружины 54, а правым 58- с гибким тяговым звеном 18, пропущенным вокруг ролика 46. Такая конструкция позволяет испольэовать пружины растяжения большой длины. име 15 20 ющие гораздо более мягкую характеристику, чем все упоминавшиеся выше упругие элементы. Связь державки 14 (фиг.14) с тяговым звеном может быть выполнена с использовани.ем двуплечего рычага 59, установленного на оси 60 кронштейна 61 хвостовика 48 рамы 12 плуга, Верхнее плечо 62 рычага 59 шарнирно связано с державкой 14 регулируемой по длине распоркой 63 с шарнирами 64 и 65. Нижнее плечо 66 рычага 59 шарниром 67 связано с тяговым звеном 18. Регулировкой длины плеч 60-65 и 60-67 можно дополнительно изменить величину отношения 1, В качестве устройства, уменьшающего нагрузку в звеньях кинематической связи державки 14 с трактора, здесь использован гидроцилиндр 68, подключенный к гидроаккумулятору трактора. Это позволяет производить регулировку усилий на ходу, без остановок агрегата. Его (гидроцилиндр 68) можно использовать естественно и во всех предыдущих схемах связи державки 14 с хвостовиком 48 рамы плуга, На фиг.15 доуплечий рычаг 59 связи державки 14 с тяговым звеном 18 закреплен не на раме плуга (как на фиг,14), а шарниром 69 непосредственно на державке 14. Верхний .шарнир 70 связывает рычаг 59 с тяговым звеном 18., а средний 71- с регулируемой по длине распоркой 63, закрепленной вторым концом к шарниру 72 хвостооика 48 рамы 12 плуга. При работе с полунавесным плугом (фиг.16) шарнирная связь его с трактором может выполняться с использованием только нижних тяг 4, например, известного (6) радиального опорного устройства. показанного на фиг.16, Передняя часть плуга опирается при пахоте нэ остов трактора (на ось 6, фиг,16) горизонтальной площадкой 73 двуплечего опорного рычага 74, а задняя - на опорное колесо 15. Заднее плечо рычага 74 заканчивается упорным винтом 75, регулирующим глубину пахоты. Гибкое тяговое звено 18 связывает остов трактора (точку 11) с шарниром 76 рычага 77, шарнирно установленного о точке 78 рамы 12 плуга. Верхняя точка 79 рычага 77 связана гибким тяговым звеном 80 с шарниром 67 двуплечего рычага 59, конструкция которого аналогична показанной на фиг.14, Гидроцилиндр 68 при работе плуга также подключен к гидроаккумулятору трактора. При подъеме плуга тягами 4 в транспортное положение давление в гидроцилиндре 68 увеличивают, колесо 15 при этом опускается в крайнее нижнее полОжение и поднимает тем самым, заднюю часть плуга. Соязь гидроцилиндра 68 с гидроаккумулятором смягчает толчки от неровностей пути при холостых переездах агрегата. Звенья 18 и 80 при этом свободнопровисают, площадка 73 рычага 74 под действием веса остается на оси 6, а винт 75 (его нижняя опорная часть) отходит от рамы 12 плуга вверх. Для многокорпусных полунавесных плугов вариант по фиг.16 можно считать оптимальным.Использование предложенной кинематической связи державки опорного колеса с остовом трактора позволит повысить устойчивость хода плуга по глубине пахоты до необходимого уровня, Предложенное устройства даст возможность успешно использовать плуги без полевых досок с борозднцм наклонно расположенным опорным колесом (т.е. использовать прототип с предложенным усовершенствованием) и получить все вытекающие из этого выгоды (снижение тягового сопротивления, расхода топлива и повышение производительности,которое сократит потребность в плугах итракторах приблизительно на 10),5 Формула изобретения1. Пахотный агрегат, включающий трактор и плуг, на раме которого установлены рабочие корпуса, стойка навесного устройства, двуплечий рычаг с опорным колесом 10 плуга итяговымзвеном, отл ича ющийся тем, что, с целью повышения устойчивости хода плуга по глубине пахоты, тяговое звено шарнирно связано с остовом трактора, а стойка навесного устройства жестко уста- .15 новлена на раме плуга.2. Агрегат по п,1, отл и ч а ю щи йс ятем, что опорное колесо установлено за последним корпусом плуга наклонно.