предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия

Формула изобретения

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия, содержащее шарнирно закрепленный на раме упругий механизм, включающий пружину, охватывающую втулку и шток, связанный с шарнирно подвешенным к раме грядилем, отличающееся тем, что между втулкой и штоком упругого механизма установлен снабженный фланцем стакан со сквозными радиальными отверстиями, в которых размещены фиксаторы в виде катковых тележек, оси катков которых расположены в вершинах равнобедренных треугольников, на штоке и втулке упругого механизма выполнены кольцевые проточки, а между фланцем стакана и втулкой установлен амортизатор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному и лесному машиностроению и в частности к почвообрабатывающим орудиям для обработки тяжелых каменистых почв.

Известно предохранительное устройство к рабочим органам для обработки почвы, содержащее шарнирно установленную на кронштейне орудия стойку с жестко закрепленными на ней рычагом и рабочим органом, а также пружину с направляющим стержнем, шарнирно прикрепленным к кронштейну (см. ав. св. СССР N 369863, кл. A 01 B 61/04, 20.04.71).

Недостатком такого устройства является повышенная нагрузка на рабочем органе в моменты его наибольшего выглубления вследствие воздействия усилия максимально сжатой пружины предохранителя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия, содержащего шарнирно закрепленный на раме упругий механизм, включающий пружину, охватывающую втулку и шток, связанный посредством рычага с шарнирно подвешенным к раме грядилем, а также подпружиненный упор (см. ав. св. СССР N 1588298, кл. A 01 B 61/04, 29.12.86).

Недостатками устройства являются его невысокая надежность вследствие постоянного воздействия усилия пружины упругого механизма на рабочий орган при преодолении последним препятствий, а также повышенное тяговое сопротивление орудия.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение надежности орудия за счет снижения нагрузок на рабочий орган при преодолении им препятствий, а также повышение эффективности почвообрабатывающего агрегата за счет уменьшения тягового сопротивления орудия.

Это достигается тем, что в известном устройстве, содержащем шарнирно закрепленный на раме упругий механизм, включающий пружину, охватывающую втулку и шток, связанный с шарнирно подвешенным к раме грядилем, между втулкой и штоком упругого элемента установлен снабженный фланцем стакан со сквозными радиальными отверстиями, в которых размещены фиксаторы в виде катковых тележек, оси катков которых расположены в вершинах равнобедренных треугольников, на штоке и корпусе упругого элемента выполнены кольцевые проточки, а между фланцем стакана и втулкой установлен амортизатор.

На фиг. 1 изображено почвообрабатывающее орудие, снабженное предохранительным устройством, общий вид (пунктиром показаны положения рабочего органа в различные моменты преодоления им препятствия); на фиг. 2...5 показаны сечения А-А, Б-Б, В-В и Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 2; на фиг. 7 - сечение Е-Е на фиг. 6.

Предохранительное устройство включает поворотный грядиль 1 с рабочим органом 2, опирающимся снизу на упор 3, упругий механизм 4, установленный с помощью шарниров 5 и 6 между грядилем 1 и рамой 7. Упругий механизм 4 состоит (фиг. 2) из пружины 8, охватывающей втулку 9 и шток 10, связанный с помощью шарнира 6 с грядилем 1, между втулкой 9 и штоком 10 установлен снабженный фланцем стакан 11 со сквозными радиальными отверстиями, в которых размещены фиксаторы 12. Между фланцем стакана 11 и втулкой 9 установлен амортизатор 13. Фиксатор 12 выполнен в виде катковой тележки (фиг. 6 и 7) и состоит из корпуса 14, в котором на осях 15 установлены катки 16. Усилие предварительного нагружения пружины 8 создается с помощью цилиндрической гайки 17 и опорной шайбы 18.

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия работает следующим образом.

При движении рабочего органа 2 в почве на заданной глубине обработки грядиль 1 прижимается к упору 3 усилием предварительно поджатой пружины 8 упругого механизма 4 (фиг. 2), посредством заблокированных между собой стакана 11 и штока 10. Блокирование обеспечивается фиксаторам 12 за счет одновременного их взаимодействия с проточкой на штоке 10 и сквозными отверстиями в стакане 11. При этом сила , действующая на шток 10 со стороны рабочего органа 2, раскладывается в фиксаторах на четыре составляющие силы: (фиг. 7). Из них действуют на шток 10, - на стакан 11, - на втулку 9 упругого механизма.

При наезде на препятствие грядиль 1 с рабочим органом 2 поворачивается вверх, а носок рабочего органа перемещается из точки a в точку b, что соответствует выглубленному из почвы положению рабочего органа 2. При этом стакан 11 вместе с заблокированным штоком 10 вдвигается под действием силы во внутрь втулки 9 до совмещения сквозных отверстий стакана 11 с проточкой во втулке 9 (фиг. 3), а опорная шайба 18, закрепленная на стакане 11, полностью сожмет пружину 8. Под действием выталкивающей силы (фиг. 7) фиксаторы 12 перемещаются частично в проточку во втулке 9 и блокируют между собой втулку 9 и стакан 11, одновременно разблокируя при этом шток 10.

Таким образом происходит одновременное "выключение" из работы полностью сжатой пружины 8 и резкое снижение осевого усилия на штоке, величина которого определяется лишь силами трения качения катков 16 фиксаторов 12 от сил .

Дальнейшее перемещение носка рабочего органа 2 вверх по препятствию из точки b в точку c (фиг. 1) характеризуется свободным перемещением штока 10 в стакане 11 (фиг. 4) и незначительным усилием на носке рабочего органа 2 определяемым, в основном, лишь его весом.

После прохождения носком рабочего органа 2 верхней точки препятствия c, шток 10 выдвигается из стакана 11 при "выключенной" из работы пружине 8 до момента вхождения носка рабочего органа в почву - точка d.

Заглубление рабочего органа 2 осуществляется под воздействием усилия "включенной" в работу пружину 8. Это становится возможным после полного выдвижения штока 10 из стакана 11 под действием силы веса рабочего органа и грядиля, последующего возвращения фиксаторов 12 обратно в проточку на штоке под действующей со стороны пружины 8 силы , и, разблокирования таким образом втулки 9 и стакана 1 (фиг. 5). После возвращения стакана 11 под воздействием усилия расжатой пружины 8 в первоначальное состояние, рабочий орган 2 полностью заглубляется в почву, упругий механизм 4 возвращается в исходное положение и предохранительное устройство снова готово к работе.

Для предотвращения ударов фланца стакана 11 о втулку 9 в конце хода стакана, между ним и втулкой 9 установлен амортизатор 13 из эластичного материала.

Таким образом предохранительное устройство, независимо от высоты препятствия, резко снижает тяговое сопротивление орудия за счет "выключения" из работы пружины упругого механизма при подъеме рабочего органа выше поверхности обработки. Кроме этого, существенное снижение нагрузки на рабочем органе при преодолении им препятствий, способствует повышению надежности орудия.