Поперечные сеноуборочные грабли

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сгребания в валки провяленной массы, а в засушливых районах - свежескошенной травы непосредственно за косилками. Сущность изобретения: грабли поперечные сеноуборочные содержат раму, к которой прикреплен с возможностью поворота относительно нее брус с зубьями. На брусе расположен сбрасыватель, соединенный тягой с ножным рычагом. Вдоль бруса размещен стержень, одним концом соединенный с сбрасывателем, а другим - с держателем полуоси, на которой установлено ходовое колесо со спицами. Держателем полуось закреплена на брусе. Один конец стержня загнут. Брус снабжен направляющей, в которой размещен прямой конец стержня с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль бруса и периодического зацепления этим концом за спицы колеса. Загнутый конец стержня подвижно соединен с сбрасывателем. На последнем закреплен расположенный горизонтально на расстоянии от продольной оси стержня, равном 2,6...2,9 длины его рабочего хода, копирный элемент с выполненным в нем продольным пазом. В этом пазу размещен с возможностью перемещения отогнутый конец стержня. Продольная ось паза копирного элемента и ось прямого конца стержня наклонены друг к другу под углом 40...45^o. Данное выполнение позволяет снизить массу грабель, повысить долговечность основных элементов их конструкции за счет увеличения жесткости, а также упростить конструкцию. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может применяться для сгребания в валки провяленной травяной массы, а в засушливых районах - свежескошенной травы непосредственно за косилками. Грабли могут быть использованы преимущественно в упряжке с лошадью.

Известны поперечные грабли, содержащие раму и брусья с зубьями, установленные с возможностью поворота вокруг оси, а также механизм прижима их к почве и периодического подъема (см. а.с. СССР N 1202517 от 07.01.86 М.Кл. 4: А 01 Д 77/00 "Поперечные грабли"). Механизм прижима и периодического подъема брусьев содержит профильные кулачки, для вращения которых от БОМ трактора предусмотрен первичный редуктор. Недостатком известных грабель является их большая материалоемкость, т. к. для прижима к почве зубьев в конструкции предусмотрены профильные кулачки, смонтированные на кулисах, которые соединены продольными тягами с поворотными рычагами переднего и заднего брусьев.

Кроме того, для вращения кулачков необходим редуктор и электродвигатель.

Другим недостатком известных грабель является сложность их изготовления, т.к. рабочий профиль кулачков имеет форму дугового треугольника. К недостаткам известных грабель относится также сложность управления механизмом прижима к почве зубьев и их периодического подъема.

Известно колесо для транспортных средств, содержащее обод, звездообразную ступицу с размещенными в ней с возможностью перемещения спицами, связанными с механизмом выдвижения спиц, включающим копирный элемент, установленный на ведущей оси и образованный конической и цилиндрической поверхностями (см. а. с. СССР N 1421544 от 07.09.88, М.Кл. 5: В 60 В 19/00 "Колесо"). Недостатком известного колеса является сложность конструктивного выполнения копирного элемента и ненадежность его в работе.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому техническому решению являются выбранные в качестве прототипа грабли поперечные сеноуборочные (см. Техническое описание и инструкцию по эксплуатации. Грабли поперечные конные КГ-1, 1991 г. М, стр.4-13).

Известные грабли поперечные сеноуборочные содержат раму, к которой прикреплен с возможностью поворота относительно нее брус с зубьями, на котором расположен сбрасыватель, соединенный тягой с ножным рычагом, а вдоль бруса размещен стержень, одним концом соединенный со сбрасывателем, а другим с держателем полуосей, на полуосях установлены ходовые колеса со спицами и полуоси прикреплены к брусу при помощи держателей. Колеса грабель снабжены храповыми ступицами.

Стержни сбрасывателя установлены на брусе с двух сторон от сбрасывателя с возможностью поворота относительно бруса. При этом стержни жестко крепятся своими отогнутыми концами, прилежащими друг к другу, к сбрасывателю при помощи планки и болтов, а другими, противолежащими отогнутыми концами, периодически выступают в зацеплении с зубьями храповых ступиц колес при повороте сбрасывателя.

При нажиме на ножной рычаг сбрасыватель при помощи тяги поворачивается вместе со стержнями, которые своими вторыми отогнутыми концами входят в зацепление с выступами храповой части ступиц.

После этого под действием ходовых колес поворачивается брус рамы с зубьями. Когда сбрасыватель доходит до соприкосновения со стопорной планкой, то происходит выброс валка.

Недостаток известных граблей это высокий расход металла на изготовление храповых ступиц колес, а также других элементов конструкции.

Другим недостатком является быстрый износ элементов храпового зацепления из-за недостаточной жесткости их соединения.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое техническое решение, являются снижение веса предлагаемых грабель, повышение долговечности основных элементов за счет увеличения жесткости, а также упрощение конструкции.

Для решения поставленных задач в известных граблях поперечных сеноуборочных, содержащих раму, к которой прикреплен с возможностью поворота относительно нее брус с зубьями, на котором расположен сбрасыватель, соединенный тягой с ножным рычагом, а вдоль бруса размещен стержень, одним концом соединенный со сбрасывателем, а другим с держателем полуоси, на который установлено ходовое колесо со спицами, при этом держателем полуось закреплена на брусе, отличающиеся тем, что один конец стержня загнут, а брус снабжен направляющей, в которой размещен прямой конец стержня с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль бруса и периодического зацепления этим концом за спицы колеса, при этом загнутый конец стержня подвижно соединен со сбрасывателем, на котором закреплен расположенный горизонтально на расстоянии от продольной оси стержня, равном 2,6.2,9 длины его рабочего хода, копирный элемент с выполненным в нем продольным пазом, в котором размещен с возможностью перемещения отогнутый конец стержня, причем продольная ось паза копирного элемента и ось прямого конца стержня наклонены друг к другу под углом 40^o.45^o.

Стержень сбрасывателя установлен на брусе с одной стороны от сбрасывателя с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль него. Расположение стержня сбрасывателя в направляющих бруса с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль него обеспечивает возможность периодического зацепления прямого конца стержня за спицы колеса и последующую передачу крутящего момента от колеса на брус с зубьями. Это позволит повернуть брус с зубьями на угол 90^o и поднять при этом зубья на высоту, достаточную для сбрасывания валка.

Периодическое зацепление прямого конца стержня за спицы колеса осуществляется благодаря подвижному соединению загнутого конца стержня со сбрасывателем и позволяет избежать использования в конструкции массивных материалоемких храповых ступиц. Подвижное соединение загнутого конца стержня со сбрасывателем позволяет упростить предлагаемую конструкцию грабель. Выполнение сбрасывателя в виде стойки, на которой закреплен копирный элемент, позволит преобразовать колебательное движение ножного рычага в возвратно-поступательное движение стержня и осуществлять при этом его периодическое зацепление за спицы колеса. Горизонтальное расположение копирного элемента позволяет осуществлять контакт загнутого конца по всему периметру копирного элемента, обеспечивая при этом жесткость соединения.

Расположение копирного элемента на стойке на расстоянии от продольной оси стержня, равном 2,6^oC2,9 от длины его рабочего хода, объясняется величиной усилия, прикладываемого на ножном рычаге. Так, величина рабочего хода стержня колеблется в пределах (25^oC30) мм, а развиваемое на ножном рычаге усилие соответствует при этом 15^oC16 кг. Следовательно, расположение копирного элемента на расстоянии от продольной оси, большем (2,9), например равном (3,0^oC3,1), длины рабочего хода, нецелесообразно из-за увеличения веса всех элементов конструкции.

Расположение копирного элемента на расстоянии от продольной оси, меньшем 2,6, например равном (2,4^oC2,5), длины рабочего хода стержня, устранит возможность зацепления вследствие уменьшения хода стержня до (22 24) мм, а также приведет к возрастанию усилия на ножном рычаге.

Обоснование всех граничных и запредельных величин расстояния копирного элемента от продольной оси стержня сведено в таблицу.

Длина рабочего хода стержня для предлагаемой конструкции теоретически выбрана равной в пределах 25^oC30 мин.

длина паза копирного элемента равна .

угол колебания ножного рычага принят равным 27-30^o, ; или h=(2,6-2,9)h Из таблицы видно, что при значениях h, равных (2,3^oC2,5)l, практическая длина рабочего хода стержня равна (21,2^oC24,3) мм, что меньше необходимой для зацепления расчетной длины, равной 25 мм.

Выполнение на копирном элементе внутреннего паза позволит обеспечить жесткость соединения. Расположение продольных горизонтальных осей паза копирного элемента и стержня наклонными друг к другу под углом 40-45^o объясняется следующими соображениями. В ходе опытных испытаний было установлено, что для обеспечения рабочего хода, равной 25-30 мм, и оптимальной величины нагрузки на ножном рычаге, равной 15 кг, необходимо выбирать углы в пределах 40-45^o. Отклонение этих параметров от оптимальных значений приведет либо к изменению величины рабочего хода стержня, либо к изменению нагрузки на ножном рычаге.

Так, уменьшение параметров углов до 35-39^o приведет к тому, что не будет обеспечена длина рабочего хода стержня, равная 25 мм, т.е. зацепления стержня за спицы колеса не произойдет. Наоборот, увеличение параметров углов до 46- 49^o вызовет резкое увеличение нагрузки на ножном рычаге до 20 30 кг, что нецелесообразно.

Предлагаемые грабли поперечные сеноуборочные надежны в работе, т.к. обладают высокой жесткостью, кроме того, они легче граблей, выбранных в качестве прототипа, и проще в изготовлении. Заявляемые грабли обладают новизной и изобретательским уровнем, т.к. при проведении поиска по источникам патентной и научно-технической документации заявителем не выявлены технические решения, в которых стержень сбрасывателя имел бы один конец загнутый, а брус снабжен направляющей, в которой размещен прямой конец стержня с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль бруса и периодического зацепления этим концом за спицы колеса, при этом загнутый конец стержня подвижно соединен со сбрасывателем, на котором закреплен расположенный горизонтально, на расстоянии от продольной оси стержня, равном 2,6.2,9 длины его рабочего хода копирный элемент с выполненным в нем продольным пазом, в котором размещен с возможностью перемещения отогнутый конец стержня, причем продольная ось паза копирного элемента и ось прямого конца стержня наклонены друг к другу под углом 40-45^o.

Заявляемые грабли широко применимы в фермерском хозяйстве, на подворье в индивидуальных хозяйствах. Возможно многократное их производство.

Сущность заявляемых грабель поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид спереди; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 общий вид в плане.

Грабли содержат раму 1, к которой прикреплен брус 2 с зубьями. На брусе 2 расположен сбрасыватель 3, соединенный тягой 4 с ножным рычагом 5 (см. фиг. 3). Вдоль бруса 2 размещен стержень 6, одним концом 7 соединенный со сбрасывателем 3, а другим концом 8 с держателем полуоси 9. Полуось 10 соединена с брусом 2 при помощи держателя 9, на которой установлено ходовое колесо 11 со спицами 12. Стержень 6 сбрасывателя 3 расположен в направляющих 13 бруса 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль него и периодического зацепления прямым концом 8 за спицы 12 колеса 11. Стержень 6 подвижно соединен загнутым концом 7 со сбрасывателем 3, выполненным в виде стойки 14, на которой закреплен копирный элемент 15, расположенный горизонтально на расстоянии от продольной оси стержня 6 (2,6^oC2,9) длины его рабочего хода и снабженный внутренним пазом 16 для перемещения по нему загнутого конца 7 стержня 6. Продольные горизонтальные оси паза 16 копирного элемента 15 и стержня 6 наклонены друг к другу под углом 45^oC46^o.

Предлагаемые грабли работают следующим образом. Работа граблей осуществляет либо в упряжке с лошадью, либо тяговой силой, может быть минитрактор. Грабельные зубья находятся в опущенном состоянии, касаясь почвы. Грабли приводятся в движение за раму 1, при этом колеса 11, вращаясь на полуосях 10, тащат за собой брус 2 с зубьями. Когда масса сгребаемого материала (сена) начинает поднимать зубья вместе с брусом 2, то рабочий должен нажать на ножной рычаг 18 (см. фиг.3), тем самым он будет поджимать зубья в исходное положение. По мере наполнения массой пространства под рамой рабочий снимает с рычага 18 ногу и нажимает на ножной рычаг 5, управляющий сбрасывателем 3. Стержень 6 сбрасывателя, сдвигаясь по копирному элементу 15, приходит в зацепление за спицу 12 колеса 11 и начинает поднимать брус 2 с зубьями в верхнее положение. По мере подъема бруса 2 с зубьями в верхнее конечное положение, стержень 6 сбрасывателя 3 своим загнутым концом 7, двигаясь по пазу 16, упирается в упорную планку 17 на раме 1. Стержень 6 выходит из зацепления со спицей 12, освобождая тем самым брус 2, который возвращается в исходное положение за счет собственного веса. Длина рабочего хода стержня 6 устанавливается равной 25-30 мм.

При длине рабочего хода, равной 25 мм, горизонтальные оси паза копирного элемента 15 и стержня 6 наклонены друг к другу под углом 41^o, и, соответственно, при длине, равной 30 мм, угол наклона равен 45^o.

Предлагаемые грабли поперечные сеноуборочные позволяют по сравнению с граблями, выбранными в качестве прототипа, обеспечить: снижение материалоемкости за счет упрощения конструкции на 10% что позволит сэкономить дорогостоящий металл, идущий на изготовление храповой ступицы; повышение жесткости конструкции грабель за счет устранения храпового соединения; большую маневренность грабель и надежность в работе; снижение стоимости грабель в целом; упрощение управления подъемом и опусканием бруса с зубьями за счет упрощения подвижного соединения стержня со спицами колес.

Формула изобретения

Поперечные сеноуборочные грабли, содержащие раму, к которой прикреплен с возможностью поворота относительно нее брус с зубьями, на котором расположен сбрасыватель, соединенный тягой с ножным рычагом, а вдоль бруса размещен стержень, одним концом соединенный с сбрасывателем, а другим с держателем полуоси, на которой установлено ходовое колесо со спицами, при этом держателем полуось закреплена на брусе, отличающиеся тем, что один конец стержня отогнут, а брус снабжен направляющей, в которой размещен прямой конец стержня с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль бруса и периодического зацепления этим концом за спицы колеса, при этом загнутый конец стержня подвижно соединен с сбрасывателем, на котором закреплен расположенный горизонтально на расстоянии от продольной оси стержня, равном 2,6 2,9 длины его рабочего хода, копирный элемент с выполненным в нем продольным пазом, в котором размещен с возможностью перемещения отогнутый конец стержня, причем продольная ось паза копирного элемента и ось прямого конца стержня наклонены друг к другу под углом 40 45^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4