Устройство инженера лаукарта в. ф. для выкапывания картофеля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801269 ц 4 А 01 В 19/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ анительным каретки снабжен предо устройством. 2 з,п, ф ы, 1013 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ИНЖЕНЕРА ЛАУКАРТА В.Ф,ДЛЯ ВЫКАПЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ(57) Изобретение относится к отрасли сельскохозяйственного машиностроения, в частности к машинам для уборкикартофеля. Цель изобретения - повышение эффективности уборки картофеля.Устройство для выкапывания картофелясодержит ходовую раму 3 с закрепленнйми на ней рабочими органами, выполненными в виде тяговых элементовс закрепленными на них одним концом прутками 8. Траектория нижней ветвирабочих органов посредством направляющих 5 и 6 на участке копания выполнена горизонтальной, а на участкетранспортировки и очистки-наклонной.Прутки 8 закреплены на тяговых элементах посредством кареток 7, снабженных размещенными во взаимно перпендикулярных плоскостях роликами,взаимодействующими с опорными поверхностями направляющих 5 и 6, наклонные части которых установлены подвижно и снабжены вибратором, Пруткивыполнены двойной кривизны в двух.взаимно перпендикулярных плоскостях.Опорные поверхности направляющих выполнены по винтовой линии. КорпусИзобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к машинам для выкапывания картофеля с просеивающими и транспортирующими механизмами, 5Целью изобретения является повышение эффективности уборки картофеля.На Фиг, 1 показана принципиальная схема устройства (прутки на верхней 1 О ветви направляющих условно не показаны), на Фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, начало и конец рыхления земли на,фиг, 3, - разрез Б-Б на фиг. 1; вскапывание, на Фиг. 4 - 15 разрез В-В на Фиг. 1, очистка картофеля от примесей, на Фиг5 - 1 разреэ Г-Г на Фиг. 1, разделение по крупности; на Фиг, 6 - процесс само- очистки прутка от ботвы, на фиг, 7 - Ю удаление ботвы перед выкапыванием картофеля," на Фиг. 8 - привод упоров, на фиг. 9 - сечение Д-Д на фиг. 8,", на Фиг. 10 - узел крепления . прутка, 25Устройство для выкапывания клубней 1 картофеля из рядка 2 состоит иэ ходовой рамы 3 с направляющим колесом 4, На раме смонтирован транспортер для выкапывания, очистки и транспортировки картофеля, состоящий из направляющих 5 и 6, в которых на каретках 7 с возможностью перемещения с помощью гибкого тягового органа (не показан) установлены изогнутые прутки 8. Позицией 9 обозначена ботва, В качестве тягового органа, применяют цепь, ленту или канат, соединяющие с определенным шагом каретки 7 между собой в бесконечную петлю. Привод перемещения цепи с каретки может быть выполнен от звездочки (не показано), При монтаже гибкого тягового органа в направляющих необходимо обеспечивать отставание каретки с прутком на направляющих 5 относительно каретки на направляющих 6 на половину шага. На одной каретке закреплено по одному или по два .прутка, Направляющие на раме закреп лены с возможностью регулирования расстояния между, ними (на нижней ветви в двух плоскостях). Число пар направляющих может быть столько, сколько позволяет проектируемая мощность привода: для одного рядка (как показано на чертежах) или для двух и более. Кроме того, на раме установлены транспортеры для очистки и .удаления ботвы по двум вариантам выполнения, Первый (фиг, 1) включает очистной транспортер 10 с шарнирно закрепленными пальцами-зацепами из пружиной стали и отводящий транспортер 11, Второй вариант (Фиг, 7) включает транспортере 11 и 12 и выполнен аналогично транспортеру для копания картофеля. Для очистки прутков от ботвы на раме установлены направляющие 13 с резиновыми обкладками - скребками 14, Наклонный участок направляющих 5 и 6 нижней ветви соединен в точках с, 3 , е шарнирно: внизу - с горизонтальным участком, вверху - с кривошипно-шатунным механизмом 15. Направляющие 5 и 6 в месте соединения подвижной и неподвижной горизонтальной частей над контейнерами снабжены ловушками 16.Для приема сортированной продукции установлены контейнеры 17 и 18 для мелкого и крупного картофеля соответственно. Корпус каретки 7 включа-.ет предохранительный узел, состоящий из конусной разрезной втулки 19, охватывающей конусный хвостовик прутка 8, и пружинящего элемента 20 (втулки) из мягкой резины. Для возврата прутка в исходное положение над направляющими установлены упоры 21, выполненные неподвижными с плавным заходом или подвижными с шарнир.ным креплением и приводом перемещения от пневмоцилиндра 22.Устройство работает следующим образом. При перемещении ходовой рамы 3 вдоль рядка 2 картофельного поля от дополнительного тягового средства (трактора) или от собственной силовой установки (самоходный вариант) крутящий момент через передаточные механизмы (редуктор, звездочки и т.д.) передается на испольнительный рабочий орган, т,е, на гибкий тяговый элемент, соединенный с каретками 7, Тяговое усилие цепи заставляет каретки с прутками 8 перемещаться вдоль направляющих 5 и 6 по замкнутой траектории со скоростью Ч, равной поступательной скорости рамы 3, Синхронизацию этих скоростей можно осуществить прямой связью привода с ходовыми колесами, Направление дви,жения рамы обеспечивает направляющее колесо 4.В зависимости от пространственного положения каретки с прутком производится различная работа. На верхней ветви (фиг. 1) направляющих 5 и 6 каретка и пруток самоочищаются от. остатков прилипшей ботвы 9 и земли за счет вибрации при передвижении. На участке копания (длина горизонтали а ) йрутки 8 поочередно внедряются в землю. При этом для обеспечения 0 плавности захода прутков в горизон тальную и плоскую поверхность земли с криволинейного участка верхней ветви направляющих прутки в плоскости направления движения рамы (вдоль 5 рядка 2) выполнены изогнутыми (фиг, 1). Кроме того, эти же прутки изогнуты в перпендикулярном направлении, что дает возможность по мере их погружения конец прутка заводить 20 под рядок с клубнями 1 картофеля (фиг. 2). Таким образом, двойная кривизна позволяет заводить в землю прутки последовательно с направляющих 5, а затем 6,.обеспечивая охват 25 рядка снизу с обеих сторон как решеткой. По мере продвижения рамы 3 вдоль рядка по полю прутки на участке а находятся в земле и в силу равенства скоростей Ч, движения рамы З 0 по земле и кареток по направляющим происходит обкатывание бесконечной петли гибкого элемента с каретками по земле без проскальзывания (по аналогии сравнимо с шарнирной лентой ходовой части трактора), При этом вновь входящие в землю прутки не только внедряются в основание рядка, но и постепенно сближаются, группируя картофель, обжимая рядок и вытесняя лишнюю землю через решетку, образованную прутками, Этому способствует сближение между собой траектории направляющих 5 и 6, искривление плоскости направляющих по винтовой поверхности (что заставляет прутки сближаться и подниматься, т,е. двигаться по радиусу с центром вращения на оси направляющих), а также вибрация кареток и прутков от перемещения их по направляющим или от отдельно установленного вибратора (эксцентрикового, электромагнитного и т.д.),Высокочастотные колебания незначительно воздействуют на стойкость оборудования, но хорошо способствуют сни жению трения, разрушению почвы и отделению ее от клубней, Кроме того, можно придать горизонтальные колебания раме или направляющим, чтобы обеспечить покачивание в плоскости, перпендикулярной рядку, с заданной амплитудой относительно вертикали. Такие колебания возникают естественным образом при движении направляющего колеса 4 по неровностям почвы, Для упорядочения этих колебанийприменяют кривошипно-шатунный механизм 15, причем в качестве привода применяют поступательное перемещение кареток одной из направляющих на этом участке (по типу цевочной передачи). Перечисленные выше механические воздействия повышают эффективность отделения клубней от почвы еще в земле и меняют профиль рядка (фиг, 3, исходный контур показан пунктиром). Почва и комки разрушаются и выдавливаются из положения 11 1над клубнями в междурядья. В дальнейшем каретки переходят на наклонный участок направляющих, извлекая прутками, как в решетке клинообразной формы, клубни с корневой системой, остатками земли и ботвы 9. При этом усилие сопротивления почвы при входе в нее прутков компенсируется.усилием от выхода прутков с клубнями из почвы, т.е, усилия замыкаются на раме, и дополнительного утяжеления рамы не требуется, При движении кареток по наклонному участку нижней ветви направляющих происходит транспортировка картофеля к месту разгрузки и одновременно очистка картофеля от примесей (фиг, 4). Прутки на этом 1участке образуют желобчатый по профилю и решетчатый прутковой транспортер, в котором под действием вибрации (от перемещения по направляющим и колебаний направляющих 5 и 6 по вертикали относительно друг друга с помощью механизма 15) происходит4 ЬМЪ отделение клубней от почвы, ботвы; корневой системы, измельчение комков почвы, Часть ботвы и корней зах/ ватывается зацепами очистного транспортера 10 и передается на отводящий транспортер 11, который сгружает их на обработанную часть поля, Остальная (основная) часть примесей просыпается вниз сквозь решетку, Глубина (конусность) желоба, образованного прутками (фиг. 4 и 5), фиксируется изменением плоскостей нап1269760 5равляющих. Необходимо, чтобы в момент выхода прутков с клубнями извалка, Форма была клинообразной(фиг, 3), при подходе к месту контакта с транспортером 10 угол клинаувеличивается, а глубина желобауменьшается, обеспечивая более ровный слой массы и большую ширину захвата ботвы и корней, и, наконец, вконце этого участка 5 направляющиевновь должны обеспечить глубокийжелоб (Фиг, 5). Более глубокий желоб обеспечивает при вертикальныхперемещениях направляющих 5 и 6 относительно друг друга от привода 15более тщательное перемешивание картоФеля, перекатывание (безударная обработка) их относительно друг другане тол:ько по объему желоба, но ивокруг собственной оси, что способствует лучшему отделению от почвы иперемалыванию комков, отделению откорней и ботвы, так как происходитне отрыв от клубня, а отламываниестеблей, что гораздо эффективней, 25И, наконец, в процессе обработки происходит под действием колебаний сортировка картофеля по крупности наосновании эффекта вибрационногоразделения материалов и деталей по ЗОкрупности. Например, свикцовыи шарна дне емкости, засыпанной свинцовойдробьюили легкими шариками из пластмассы (безразличен вес, важны объемные размеры, амплитуда и частоты колебаний), под действием вибрациивыталкивается ("всплывает") на поверхность более мелких деталей. Тожесамое происходит в устройстве: механизм 15 качает за счет шарнирногоРсоедйнекия в точках с, 3 , Ь направляющие 5 и 6 во встречном или попутном направлении. С помощью известных преобразовательных механизмов такие изменения направлений можно осуществлять через один оборотпривода или после проведения одногоиз видов колебаний: встречного илипопутного. Таким образом получаетсявстряхивание и перекатывание поочередно, Мелкие клубни оседают на дне,а крупные накапливаются сверху(фиг, 5). После этого каретки с очищенной и рассортированной продукцией выходят через ловушку 16 (для лучшего совпадения подвижной и неподвижной частей направляющих) ка горизонтальный участок разгрузки,ЬЗдесь направляющие 5 и 6 расходятся на величину, обеспечивающую проход мелкого картофеля в контейнер 17 в зазоры между прутками, При прохождении кареток над контейнером 18 прутки полностью расходятся и крупный картофель высыпается в короб, После этого каждый пруток 8 заходит в щель между резиновыми обкладками - скребками 14 на направляющих 13 и, двигаясь по закруглению на криволинейной траектории, начинаетпродвигаться вдоль направляющих 13 и одновременно выходит из них (Фиг,1 и 6),ВПри этом происходит соскабливание ботвы или почвы с поверхности прутка. После выхода прутков из направляющих 13 оки передвигаются по верхней холостой ветви направляющих (наверху часть прутков условно не показана, см. Фиг. 1), На фиг. 7 показан дополнительный транспортер 12, выполненный аналогично основному (фиг. 1). Назначение транспортера 12 тоже самое, что и транспортера 10, Разница лишь в том, что транспортер 12 убирает ботву с почвы до выкапывания картофеля. Предварительное скашивакие ботвы перед копанием, косилкой эффективно лишь при вертикальном положении стеблей ботвы 9, но обычно от дождей, ветров, от засыхания ботва (пркчем наиболее крупная и тяжелая) полегает на рядок, а чаще в междурядье (см, Фиг, 2 и 7), и косилкой не скашивается, Поэтому очистка от примесей при уборке картофеля затруднительна, механизмы забивает ботвой и устройство останавливается.При этом практически напрасно работает косилка. Поэтому установка транспортера преследует две цели: убрать ботву полнсстью без предварительного скашивания и высвободить ко силку и предварительно взрыхлить землю. Прутки на транспортере 12 изогнуты в одной плоскости в виде граблей и расположены между направляющих шарнирно на одной оси по 4-5 шт.Прутки ложатся на почву, копируя ее неровности по ширине . захвата и, не углубляясь под собственным весом в почву, сгребают ботву, отрывают ее от клубней и удаляют на транспортер 11. При этом от усилий отрыва происходит частичное рыхление почвы рядка, облегчающее дальнейшее выкапыва760 12 б 9ние, Процесс копания можно при удвлетворительной проходимости производить перемещением ходовой рамы 3от тягача или собственного привода.При этом прутки 8 на участке цзаглубившись в землю, создают тяговое усилие, заставляющее с той жескоростью, что и рама, перемещатьсякаретки в направляющих, При ухудшении состояния почвы и проходимости 1 Овключают индивидуальный привод движения гибкого тягового элемента (цепи) с каретками по направляющим.В этом случае прутки в земле являются не только копающими органами, нои грунтозацепами, обеспечивающимидополнительное сцепления с почвой исоздающими дополнительную тягу дляперемещения всего устройства. В местностях с каменистой почвой возможныслучаи, когда конец прутка упираетсяв камень (фиг. 8), При этом под действием вертикальной силы камень вдавливается в почву (при небольших размерах и рыхлой почве), выдавливает всторону или сам пруток в силу упругих свойств пружинящего материала,из которого он изготовлен, изгибается и соскальзывает с препятствия. Если этого не произойдет, товозможна поломка прутка или кареткиЙ остановка всего устройства. Поэто,иу в корпусе каретки 7 имеется пре,дохранительный узел, При возрастанииОсеВых усилий конусный хВОстик перемещается вверх от препятствия и,раздвигая половины разрезной втулки19 выходит из корпуса каретки на1величину, зависящую от глубины залегания в земле препятствия.40 сваривают из двух швеллеров взаимноперпендикулярно. Каретки снабжаютцентрирующимн роликами, взятыми отроликовой цепи. Прутки изготавливают из проката пружинной проволоки,Бункера изготавливают с опускающимися под весом картофеля решетчатымдном, что снижает удары клубней .свысоты и дает возможность в процессе 20погрузки удалять просыпь. Предположительная длина участка копания 1,52 и, а наклонного участка 3-4 м, высота - в пределах транспортнйх габаритов, Предохранительный узел можетбыть любым из известных устройстваналогичного назначения для осевой фиксации, например шариковый пружинныйфиксатор.Положительный эффект заключаетсяв применении для копки картофеля (на 30всех операциях) одного агрегата всложных почвенно-климатических условиях и обеспечении сохранности картофеля. При подходе вьппедшего из строя прутка (фиг. 1) к упорам 21 оператор 50 иэ кабины включает подачу воздуха в пневмоцилиндр 22 и упором вдавливает хвостовик обратно в гнездо, В исходном положении упругие силы резиновой втулки 19 вновь сближают полукольца 55 втулки и, обжимая хвостовик, фиксируют,пруток в осевом и окружном направлениях. При применении устройства Для того, чтобы при дальнейшей работе не произошло разворота прутка в любую сторону от исходного поло,жения, конусный хвостовик и сечение прутка Выполнены овального или мно 45 гогранного профиля, обеспечивающего фиксацию в плоскости. н некаменистых почвах пруток крепятк каретке жестко,Возможен вариант выполнения предлагаемого устройства,Каретки можно соединить между собой шарнирами, т,е. обойтись без специального гибкого тягового элемента (цепи), и создать минимальный просвет между прутками, Направляющие Формула изобретения 1, Устройство для выкапывания картофеля, включающее ходовую раму с закрепленными на ней рабочимиоргана ми, выполненными в виде тяговых элементов с закрепленными на них одним концом прутками, причем траектория нижней ветви рабочих органов посредством направляющих на участке копания выполнена горизонтальной, а на участке транспортировки и. очистки - наклонной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения . эффек тивности уборки картофеля, прутки закреплены на тяговых элементах посредством кареток, снабженных размещен" ными во взаимно перпендикулярных плос. костях роликами, взаимодействующими с опорными поверхностями направляющих, наклонные части которых установлены прдвижно и снабжены вибратором.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью1269760 ис 03 иый цнтр 3.5 9уменьшения нагрузок на прутки и направляющие, а также ширины устройства, прутки выполнены двойной кривизны в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна из которых совпадает. с плоскостью траектории перемещения тяговых элементов, а опорные поверхности направляющих выполнены по винтовой линии.3, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы прутков, корпус с каретки снабжен предохранительным устройством.269760 Составитель Р. МахмутовТехред Л.Сердижова Корректор М.Позо 11 ов Редакт Заказ 6057 Тираж 679 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушска