широкозахватное устройство

Формула изобретения

1. ШИРОКОЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО преимущественно для ручной уборки плодов овощных и бахчевых культур, содержащее поперечный транспортер, шарнирно установленный на опорной тележке, причем конец транспортера закреплен на дополнительном опорном элементе, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, дополнительный опорный элемент выполнен в виде одноколейной двухколесной тележки, снабженной приводом поворота и вращения колес, при этом последний выполнен в виде гидромотора, который посредством цепной и зубчатой передач связан с осью колеса тележки, на каждой из которых закреплен вал, соединенный через рычаг с приводом поворота колес в виде гидроцилиндра, при этом одно из колес зубчатой передачи смонтировано на оси колеса, а другое - на раме тележки, кроме того, на раме тележки закреплены упоры для взаимодействия с рычагом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено продольными транспортерами, каждый из которых смонтирован посредством вертикального и горизонтального шарниров, причем в его нижней части смонтирован загрузочный лоток, а в верхней - направляющая воронка.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в передней части поперечного транспортера посредством вертикальных шарниров установлены противовесы, выполненные из труб, заполненных балластом.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено системами управления, слежения и сигнализации, причем система управления выполнена в виде дроссельного клапана, на подвижной части которого закреплен рычаг для взаимодействия с упорами, смонтированными на раме, поперечного транспортера, а система сигнализации выполнена из установленного на опорной тележке рычажного элемента, электрически соединенного с аккумулятором и лампочкой, кроме того, на раме поперечного транспортера закреплены контакты для взаимодействия с рычажным элементом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к машинам для выборочной уборки плодов томатов и других овощных культур.

Известна платформа для выборочной уборки неодновременно созревающих овощных и бахчевых культур, содержащая установленный на шасси кузов с откидными бортами [1].

Недостатком такой конструкции является значительная металлоемкость, низкая производительность.

Наиболее близким техническим решением является широкозахватный транспортер, содержащий опорную тележку, боковые секции, одна из которых выполнена консольной, а другая снабжена опорными колесами, загрузчиком с укладывающим устройством [2].

Недостатком известного транспортера является повышенные трудозатраты, низкое качество уборки, так как выборочный сбор плодов производится в мелкую тару, сборщики плодов с тарой перемещаются по плантации и вытаптывают ее. Посты управления отдельными механизмами удалены друг от друга. Конструкция устройства не имеет достаточную жесткость и маневренность, исключающую применение механизированной загрузки, совершение поворотов на дорогах среди участков плантации.

Цель изобретения - повышение эффективности работ.

Указанная цель достигается тем, что дополнительный опорный элемент поперечного транспортера выполнен в виде одноколейной двухколесной тележки, снабженной приводом поворота и вращения колес, при этом последний выполнен в виде гидромотора, который посредством цепной и зубчатой передач связан с осью колеса тележки, на каждой из которых закреплен вал, соединенный через рычаг с приводом поворота колес в виде гидроцилиндра, причем одно из колес зубчатой передачи смонтировано на оси колеса, а другое - на раме тележки, кроме того, на раме тележки закреплены упоры для взаимодействия с рычагом.

Широкозахватное устройство содержит продольные транспортеры, каждый из которых смонтирован посредством вертикального и горизонтального шарниров, при этом в его нижней части смонтирован загрузочный лоток, а в верхней - направляющая воронка; в передней части поперечного транспортера противовесы, выполненные из труб, заполненные балластом, установлены посредством вертикальных шарниров.

Устройство также снабжено системами управления, слежения и сигнализации, причем система слежения выполнена в виде дроссельного клапана, на подвижной части которой закреплен рычаг для взаимодействия с контактами, смонтированными на раме, а система сигнализации выполнена из установленного рычажного элемента, соединенного с аккумулятором и лампочкой, кроме того, на раме закреплены контакты для взаимодействия с рычажным элементом.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое широкозахватное устройство отличается тем, что имеет жесткую пространственную ферму, закрепленную на одноколейной полевой тележке и шарнирно соединенную с прицепной одноосной тележкой, при этом вдоль фермы по всей ее длине с одной стороны расставлены загрузочные устройства с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и изменения высоты установки, а с другой стороны - противовесы с шарнирным закреплением к ферме.

Полевая тележка содержит гидродвигатель, гидроцилиндры моментный и штоковый односторонний, угловую ось, рычажный фиксатор и механическую передачу, предназначенные для рабочего движения полевой тележки и перевода ходовых колес в транспортное положение.

Загрузочное устройство имеет индивидуальный привод от гидродвигателя, запорный клапан с рукояткой, тяга от которого выведена на рабочее место сборщика плодов.

На прицепной тележке и на ферме соответственно размещены дроссельный регулируемый клапан с рукояткой, кронштейн с электрическими контактами, аккумулятор, электрическая сеть с лампой, штанги с упорами и электрическими контактами, взаимодействие которых предназначено для стабилизации рабочего движения полевой тележки и аварийной сигнализации.

На фиг. 1 изображено широкозахватное устройство на плантации, вид с задней стороны; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - широкозахватное устройство в транспортном положении, вид сверху; на фиг. 5 - загрузочное устройство, вид сбоку; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 и 8 - полевая тележка в рабочем положении, вид сбоку и план; на фиг. 9 - тележка в транспортном положении, план; на фиг. 10 - гидравлическая схема управления; на фиг. 11 - принципиальная схема стабилизации движения и аварийной сигнализации.

Устройство содержит (фиг. 1, 2, 3) пространственную ферму 1, установленную на тележке прицепной 2 и полевой 3.

На ферме 1 размещен поперечный транспортер, включающий в себя натяжной барабан 4, приводной барабан 5 с гидромотором 6, разгрузочную воронку 7, ленту 9 прорезиненную, а также загрузочные устройства 11 с гидромоторами 12, противовесы 13, шарнир 14 соединения фермы с прицепной тележкой.

Прицепная тележка 2 соединена с транспортным средством 15, которое имеет раздельную гидростатическую систему с гидронасосом 16 и может перемещаться по дороге 17. На прицепной тележке и ферме 1 установлены стабилизатор 18 движения и аварийная сигнализация 19.

Загрузочное устройство 11 (фиг. 5 и 6), расставленное вдоль фермы 1 с одной ее стороны, представляет из себя небольшой продольный ленточный транспортер и состоит из рамы 20, прорезиненной ленты 21, роликоопор 22, 23, поперечной балки 24, загрузочного лотка 25, направляющей воронки 26, приводного барабана 27 с гидромотором 12, закрепленных на раме 20. Поперечная балка 24, соединенная с рамой 20 посредством подшипников, закреплена на вертикальной оси 28, выполненной с резьбой на конце для возможности установки рамы 20 по высоте. Ось 28 соединена с кронштейном 31, установлена на подшипниках 29 в кожухе 30, который закреплен на ферме 1.

Противовес 13 (фиг. 2, 3) выполнен из труб, заполненных балластом, шарнирно соединен с металлоконструкцией фермы 1, имеет возможность поворота в горизонтальной плоскости.

Полевая тележка 3 (фиг. 7, 8, 9), к которой закреплен конец фермы 1, содержит два ведущих по одной колее колеса 33, зубчатую пару 34, цепную передачу 35, гидромотор 36 движения тележки, гидроцилиндр 37 штоковый односторонний подъема тележки, моментный гидроцилиндр 38 разворота колес 33. К валу 39 гидроцилиндра 38 в верхней части присоединен рычаг 40, поворот которого ограничивается упорами 41. Нижняя часть вала образует угловую ось 42, на которой надета с возможностью вращения втулка 43 с закрепленными на ней ведущим колесом 33 и ведомым колесом 34 зубчатой пары.

Гидростатическая система управления (фиг. 10) содержит масляный бак 44, гидронасос 16 (фиг. 2) с приводом его от вала отбора мощности транспортного средства 15, золотники управления 45, моментный гидроцилиндр 38, гидроцилиндр 37, гидромотор 36, регулируемый дроссельный клапан 46, гидромотор 6, клапан 47 запорный, гидродвигатель 12 привода барабана загрузочного, тягу 48 к рукоятке запорного клапана и фильтр 49.

Система стабилизации движения включает (фиг. 11) установленные на прицепной тележке 2 регулируемый дроссельный клапан 46 с рукояткой 50, а также штангу 51 с упорами, закрепленную на ферме 1.

Система аварийной защиты содержит (фиг. 11) закрепленный на прицепной тележке кронштейн 52 с электрическими контактами, соединенную с фермой 1 штангу 53 с электрическими контактами, аккумулятор 54, электрическую сеть и сигнальную лампу 55, установленную на щите управления транспортного средства 15.

Устройство работает следующим образом.

В транспортном положении с загрузочными устройствами 11 и противовесами 13, прижатыми к бокам фермы 1, по поперечной дороге при помощи транспортного средства 15 широкозахватное устройство устанавливают в начале участка плантации. Транспортное средство 15 выводят на продольную к плантации дорогу 17 и вслед за ней прицепную тележку 2, которая совершает поворот вокруг оси шарнира 14 соединения ее с фермой 1. Загрузочные устройства 11 выводят в положение, перпендикулярное оси фермы, ферму уравновешивают поворотом противовесов 13 относительно оси шарниров крепления.

Включается раздельная гидросистема транспортного средства и масло под давлением от гидронасоса 16 через золотниковый распределитель 45 поступает в верхнюю полость гидроцилиндра 37, что вызывает опускание штока, упор его в почву и подъем полевой тележки 3, ходовые колеса 33 которой при этом выводятся из контакта с почвой. Масло, протекающее в нижнюю полость цилиндра, отводится в масляный бак 44.

Затем через золотниковый распределитель масло направляют в моментный гидроцилиндр 38, что вызывает поворот шибера, а вместе с ним угловой оси 42, втулки 43 с закрепленными на ней ведущего ходового колеса 33, ведомого колеса зубчатой пары 34, вала 39 с рычагом 40, поворот которого на 90^о ограничивается упорами 41. При этом колеса зубчатой пары 34 входят в зацепление, ходовые колеса принимают положение параллельно раме тележки 32. Выпускается масло из верхней полости гидроцилиндра 37, шток его поднимается посредством пружины, ходовые колеса 33 получают контакт с почвой между рядками растений.

Для выполнения выборочной уборки плодов включают движение транспортного средства 15, гидронасос 16 через золотниковый распределитель 45, гидромотор 36, установленный на раме 32 полевой тележки, гидромотор 6 приводного барабана 5 поперечного транспортера и подачу масла в магистраль гидромоторов 27 загрузочных устройств.

Широкозахватное устройство начинает движение вдоль плантации. Сборщик плодов посредством тяги 48 открывает запорный клапан 47, что вызывает вращение вала гидродвигателя 27 с приводным барабаном, движение прорезиненной ленты 21, уложенной на роликоопорах 22, 23, которые закреплены на раме 20.

Сборщик плодов при необходимости поворачивает в горизонтальной плоскости раму 20, соединенную посредством поперечной балки 24 и кронштейна 31 с вертикальной осью 28, которая имеет резьбовую часть для возможности изменения высоты установки рамы и на подшипниках 29 установлена в кожухе 30, закрепленном на ферме 1.

Перемещая приемную воронку 25 в горизонтальной плоскости, каждый сборщик выбирает плоды на 3 ... 4 рядах растений без использования мелкой тары.

Плоды, поступившие на загрузочное устройство 11, посредством ленты 21 прорезиненной и направляющей воронки 26 поступают на поперечный транспортер, установленный вдоль фермы 1.

Лента 8 поперечного ленточного транспортера, уложенная на роликоопоры 9, 10 и охватывающая натяжной 4 и приводной 5 барабаны, получает перемещение от гидромотора 6.

Гидромотор 6 включается в работу золотником распределительного устройства 45, слив масла от гидромотора осуществляется в бак 44 через фильтр 49. Плоды овощей, поступающие на ленту 8 от загрузочных устройств 11, транспортируются в сторону прицепной тележки 2 и через разгрузочную воронку 7 поступают в передвижной гидросортировщик, в накопительный бункер или на транспорт.

Движение полевой тележки 3 осуществляется от гидродвигателя 36, установленного на раме 32. Вращение вала гидродвигателя через цепную передачу 35, зубчатую пару 34 передается на оба ведущих колеса 33, которые при вращении перемещаются по одной колее.

Скорость движения полевой тележки при закрытом дроссельном регулируемом клапане 46, установленном между напорной и сливной масляными магистралями гидродвигателя 36, назначается несколько больше рабочей скорости движения транспортного средства 15 и прицепной тележки 2.

Забегание полевой тележки 3 вперед по отношению к прицепной тележке 2 вызывает поворот фермы 1 относительно оси шарнира 14, уменьшение угла между осью фермы 1 и осью прицепной тележки 2. Тогда штанга 51, закрепленная на металлоконструкции фермы 1, своим упором воздействует на рукоятку 50 дроссельного клапана 46, установленного на прицепной тележке 2, и несколько открывает проход масла через дроссельный клапан из напорной в сливную магистраль, что приводит к снижению оборотов гидродвигателя 36, уменьшается скорость движения полевой тележки и происходит выравнивание ее положения по отношению к прицепной тележке. При отставании в движении полевой тележки 3 наблюдается увеличение угла между осью фермы 1 и осью прицепной тележки 2. Тогда взаимодействие упоров штанги 51 с рукояткой 50 вызывает прикрытие дроссельного клапана 46, что приводит к повышению скорости движения полевой тележки 3 и выравниванию ее положения.

Дроссельный регулируемый клапан 46 может быть установлен и на сливной масляной магистрали гидродвигателя 36.

Если система стабилизации разрегулирована и наблюдается изменение угла установки между осью фермы 1 и осью прицепной тележки 2 сверх допустимых значений, тогда происходит замыкание электрических контактов штанги 53 и кронштейна 52, замыкание электрической сети, питаемой от аккумуляторной батареи 54, и загорание сигнальной лампы 55, установленной на посту управления транспортного средства 15.

В конце участка на поперечной дороге плантации широкозахватное устройство приводится в транспортное положение, при этом производят поворот прицепной тележки 2 до совмещения ее оси с осью фермы 1, поворот загрузочных устройств 11, противовесов 13 и закрепление их концов к ферме 1, разворот ходовых колес 33 полевой тележки 3 с нарушением кинематической связи зубчатой пары 34, выключение раздельной гидростатической системы и насоса 16.

В транспортном положении устройство перемещается на следующий участок плантации.

Использование предложенного устройства создает положительный эффект, выражающийся в следующем:

- повышенная маневренность устройства на плантации, осуществляемая по командам с одного поста управления;

- стабильность рабочего движения на плантации;

- полная механизация перемещения плодов от сборщиков к передвижной гидросортировке или бункеру-накопителю;

- повышение производительности, снижение утомляемости сборщиков плодов, т.к. они освобождаются от применения мелкой тары, перемещения ее между рядами растений и по плантации;

- повышение качества уборки, т. к. отпадает необходимость установки тары, перемещение ее рабочими вручную по плантации, при которых наблюдается значительное вытаптывание растений;

- отпадает необходимость применения ящичной тары;

- снижается стоимость уборки урожая, транспортные расходы.