ротационный режущий аппарат

Формула изобретения

РОТАЦИОННЫЙ РЕЖУЩИЙ АППАРАТ, содержащий выходные валы, основной несущий элемент с установленными посредством валов дополнительными несущими элементами с ножами, зубчатые передачи и привод, отличающийся тем, что каждый дополнительный несущий элемент снабжен вращающимся воздухонагнетательным элементом, а основной камерой, при этом в зоне вращения воздухонагнетательных элементов и в камере выполнены каналы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинам и, в частности, может быть использовано в ручных роторных сенокосилках.

Известен ротационный режущий аппарат, содержащий корпус с приводом, внутри которого расположен вал с закрепленным на нем центральным колесом конической зубчатой передачи, выходные валы, ножи.

Недостатком известного устройства является узкий диапазон применения, низкая производительность и высокая энергоемкость физического труда при использовании аппарата в качестве рабочего органа ручной косилки.

Известен ротационный режущий аппарат, содержащий выходные валы, основной несущий элемент с установленными на нем посредством валов дополнительными несущими элементами с ножами, зубчатые передачи и привод.

Недостатком известного устройства является высокая энергоемкость физического труда при использовании аппарата в качестве рабочего органа ручной косилки. Для работы с такой косилкой необходимо поддеpживать ее в подвешенном состоянии над грунтом счет затрат физической энергии оператора косца. Учитывая наличие в составе аппарата большого количества элементов, процесс поддерживания его в подвешенном состоянии энергоемкий и требует больших затрат физического труда, что приводит к быстрому утомлению оператора и снижению производительности его труда.

Цель изобретения снижение энергоемкости физического труда при использовании аппарата в качестве ручного.

Это достигается тем, что в ротационном режущем аппарате, содержащем выходные валы, основной элемент с установленными на нем посредством валов дополнительными несущими элементами с ножами, зубчатые передачи и привод, дополнительные несущие элементы снабжены воздухонагнетательными элементами, а основной несущий элемент скегом, образующим камеру давления, и воздушными каналами, соединяющими камеру давления с окружающей средой в зоне вращения воздухонагнетательных элементов.

На фиг.1 приведена кинематическая схема режущего аппарата исполнения; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 кинематическая схема аппарата исполнения 2; на фиг.5 разрез В-В на фиг.4; на фиг. 6 кинематическая схема аппарата исполнения 3; на фиг.7 вид по стрелке Г на фиг.6.

Ротационный режущий аппарат состоит из выходных центрального 1 и боковых 2 валов, основного несущего элемента 3 с установленными на нем дополнительными несущими элементами 4 с ножами 5, зубчатых передач 6 и 7 и приводов 8 и 9. Дополнительные несущие элементы 4 снабжены воздухонагнетательными элементами 10, а основной несущий элемент 3 скегом 11, образующим камеру давления 12, и воздушными каналами 13, 14, соединяющими камеру давления 12 с окружающей средой в зоне вращения воздухонагнетательных элементов 10. В качестве воздухонагнетательных элементов 10 могут быть использованы воздушные винты с обечайкой на периферии. Для преобразования динамической составляющей давления воздуха, создаваемого элементами 10, в статистическую составляющую в каналах 13 могут быть установлены выправляющие аппараты с лопатками 15. Воздухонагнетательные элементы 10 соединены с зубчатыми передачами 7 выходящими валами 2. Несущий элемент 3 жестко соединен с полным валом 16.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 от привода 8 вращается также и зубчатое колесо 6, жестко соединенное с валом 1. Колесо 6 приводит во вращение передачи 7 с валами 2 и несущими элементами 4 с ножами 5 и воздухонагнетательными элементами 10. Ножи 5 срезают растения, а элементы 10 забирают воздух и нагнетают его через воздушные каналы 13 и 14 в камеру 12, создавая там избыточное давление. Благодаря наличию избыточного давления в камере 12 на основной несущий элемент 3 действует сила, направленная вверх, равная произведению этого избыточного давления на площадь элемента 3, ограниченного скегом 11. При этом скег 11 препятствует вытеканию воздуха из камеры 12 по периферии элемента 3. Скег 11 выполнен жестким, а также может быть выполнен в виде упругой юбки.

Вращение основному несущему элементу 3 может быть обеспечено от привода 9. При этом с увеличением относительной угловой скорости вращения валов 1 и 16 повышается эффективность забора воздуха и избыточное давление в камере 12. Наибольший эффект достигается при противоположном вращении валов 1 и 16: улучшается эффективность забора воздуха элементами 10, так как они получают максимальную скорость вращения.

На фиг.4 показан второй вариант исполнения ротационного режущего аппарата. Его отличие от аппарата по фиг.1 состоит в том, что зубчатые передачи 6 и 7 выполнены не коническими, а цилиндрическими; главный несущий элемент 3 жестко соединен с центральным выходным валом 1, а центральная шестерня 6 с полым валом 16. Вместо выправляющего аппарата с лопатками 15 установлен направляющий аппарат в каналах 13 с лопатками 17 (см. фиг.4, 5).

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 1 от привода 8 вращается также и основной несущий элемент 3 с вспомогательными несущими элементами 4. Несущие элементы 4 с ножами 5 жестко установлены на валах 2 с шестернями 7. Последние при вращении элемента 3 обкатывают зубчатое колесо 6 и получают дополнительное вращение. С элементами 4 вращаются и воздухонагнетательные элементы 10. Ножи 5 срезают растения, а элементы 10 засасывают воздух через воздушные каналы 13 и нагнетают его в камеру 12, создавая там избыточное давление.

Вращение может быть обеспечено и зубчатому колесу 6 от привода 9. При этом с увеличением относительной угловой скорости вращения валов 1 и 16 повышаются эффективность забора воздуха и избыточное давление в камере 12. Наибольший эффект, как и в первом исполнении, достигается при противоположном вращении валов 1 и 16. Лопатки 17 направляющего аппарата в канале 13 обеспечивают оптимальные условия входа потока воздуха на воздухонагнетательные элементы 10, повышая тем самым эффективность подачи воздух в камеру 12 и увеличивая подъемную силу давления, действующую на элемент 3 в камере 12.

На фиг.6, 7 показан упрощенный вариант исполнения ротационного режущего аппарата. Воздушные каналы 13 выполнены в виде отверстий в элементе 3. Полый вал 16 жестко соединен с приводным двигателем 18 и управляющими штангами 19. Вал 1 приводится во вращение двигателем 18. Воздух засасывается элементами 10 через каналы 13 и подается в камеру 12, создавая подъемную силу на элемент 3. Зубчатое колесо 6 неподвижно, его окатывают зубчатые шестерни 7. Приведенный вариант исполнения ротационного режущего аппарата характеризуется простотой конструкции.

Таким образом, снабжение дополнительных несущих элементов 4 воздухонагнетательными элементами 10 обеспечивает подачу воздуха и создание избыточного давления. Снабжение основного несущего элемента 3 скегом 11, образующим камеру давления 12, обеспечивает формирование избыточного давления, создаваемого элементами 10, под элементом 3. Скеги 11 уменьшают утечку воздуха из камеры 12 и увеличивают подъемную силу давления, действующую на элемент 3 в камере 12. Воздушные каналы 13 обеспечивают забор воздуха сверху от элемента 3, создавая над ним разрежение, что также увеличивает подъемную силу давления, действующего на элемент 3 в камере 12.

Благодаря наличию подъемной силы давления на элемент 3 в камере 12 снижается величина усилия оператора, необходимая для поддержания аппарата в плавающем положении при резании растений, что снижает энергоемкость физического труда и утомляемость оператора в процессе резания и увеличивает его производительность.