Устройство для выкопки лакричного корня

 

Устройство предназначено для сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано для уборки корней растений, залегающих на значительной глубине. Устройство содержит раму (1) на опорных колесах (2) и подкапывающий лемех (5). Оно имеет также вертикально установленные дисковые ножи (3), (4) приводной извлекающий рабочий орган (7) и сепаратор (8). Установленный на раме (1) за подкапывающим лемехом (5) извлекающий рабочий орган (7) выполнен в виде корпуса (20) с радиально направленными клыками (21), а размещенный за ним сепаратор (8) имеет форму полого усеченного конуса с наклонной к горизонту осью вращения, большее основание которого охватывает извлекающий рабочий орган (7). Дисковые ножи (3), (4) смонтированы спереди стоек (9), (10) подкапывающего лемеха (5). Применение данного устройства позволит повысить производительность. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для уборки корней растений, залегающих на значительной глубине, например корней лакрицы.

Известна машина для уборки корней растений, преимущественно корней солодки, включающая раму, копирующие катки, рабочий орган для подкапывания и вырезания пласта, сепарирующее устройство и бункер, которая, с целью уборки кондиционных корней солодки и улучшения качества их сепарации, снабжена лемехом с отвалом, который выполнен в виде установленной в одной плоскости пары односторонних подкапывающих лап с пальцами, и размещенным над рабочим органом лучевым ротором с отбойным битером и подпружиненными пальцами, при этом лучи ротора размещены асимметрично между пальцами рабочего органа, а отвал лемеха наклонен в сторону обработанного поля; с целью снижения сгруживания почвы и корней на рабочем органе и исключения потерь корней при сепарации больших объемов вороха, пальцы в средней части выполнены дугообразными, а на концах прямолинейными, причем лучевой ротор установлен концентрично дугообразной части пальцев; с целью регулирования между пальцами и лучами ротора, передние концы пальцев прикреплены к задней части подкапывающих лап посредством кронштейнов с приспособлением для изменения положения пальцев; с целью исключения зависания трудноперерезаемых корней сопутствующих растений, рабочие кромки подкапывающих лап обращены друг к другу, установлены с перекрытием и зазором для схода неперерезанных корней (см. SU, авторское свидетельство, N 904548. Машина для уборки корней растений // Ю.С.Бондаренко, В.И. Болотин, М.Л.Вайсман, Л.А.Варганов, В.А.Дятлев, Н.П.Магаляк, Н.Н.Трегуб и А. В.Швец. Заявлено 20.08.1980, опубликовано 15.02.1982).

К недостаткам конструкции машины следует отнести ее сложность, металлоемкость, низкую производительность, большие габаритные размеры и неудовлетворительное качество добываемых корней.

Известна также машина для выкопки солодкового корня, содержащая раму на опорных колесах, подкапывающий лемех, которая, с целью снижения нагрузок на ходовую систему трактора и увеличения производительности, снабжена двумя закрытыми кожухами-редукторами, каждый из которых имеет вал с двумя параллельными крестовинами, который установлен на подшипниках, расположенных на раме корпусов с неподвижными коническими шестернями, при этом валы редукторов установлены параллельно друг другу и соединены между собой посредством зубчатых колес, которые образуют пару противоположного вращения, причем каждая ось крестовины вала имеет установленную у ее центра с возможностью вращения на ней коническую шестерню, на корпусе которой со стороны большого основания расположена цилиндрическая шестерня, сопряженная с цилиндрической шестерней соседней крестовины этого же вала, при этом каждая из неподвижных шестерен спряжена со всеми коническими шестернями одной крестовины, все конические и цилиндрические шестерни имеют соответственно одинаковый диаметр, а последние из них снабжены дебалансными грузами (см. SU, авторское свидетельство, N 1824049. Машина для выкопки солодкового корня // П.И.Ежак, А. А. Ханазаров, А.Х.Абидов, Х.Т.Давранбеков и Е.К.Косаев. Заявлено 09.01.1991, опубликовано 30.06.1993).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известной машины, относятся низкая степень извлечения корней солодки (лакрицы) из подрезанного пласта и присыпание слоем почвы извлеченных корней.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задачи, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение полноты выборки корней и укладка извлеченных корней солодки в виде скрученного жгута на поверхности убранной полосы.

Технический результат - повышение производительности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известное устройство для выкопки лакричного корня, включающее раму на опорных колесах и подкапывающий лемех, снабжено вертикально установленными дисковыми ножами, приводными извлекающим рабочим органом и сепаратором, при этом установленные на раме за подкапывающим лемехом в виде корпуса с радиально направленными клыками и размещенный за ним сепаратор имеет форму полого усеченного конуса с наклоненной к горизонту осью вращения, большее основание которого охватывает извлекающий рабочий орган, а дисковые ножи смонтированы спереди стоек подкапывающего лемеха; привод извлекающего рабочего органа и сепаратора снабжен последовательно установленными в кинематической цепи карданным телескопическим валом, блоком ведущих звездочек на ведущем валу; делящими поток мощности на два параллельных русла замкнутыми контурами цепных передач, одна из них связана с ведомой звездочкой и промежуточным валом с угловым коническим редуктором привода корпуса с радиально-направленными клыками, а второй контур охватывает ведомую звездочку на промежуточном валу, свободный конец которого соединен универсальным шарниром с ведущим валом звездочек передачи, шины которой размещены на поверхности сепаратора.

За счет того, что за подкапывающим лемехом размещены извлекающий рабочий орган в виде приводных ротора и сепаратора, достигается указанный выше технический результат.

Приведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для выкопки лакричного корня, вид сбоку.

На фиг. 2 - то же, вид в плане.

На фиг. 3 показана кинематическая схема привода корпуса извлекающего рабочего органа и сепаратора.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Устройство для выкопки лакричного корня содержит раму 1 на опорных колесах 2 и последовательно установленные на раме левый и правый дисковые ножи 3 и 4, подкапывающий лемех 5 и снабженный приводом 6 извлекающий рабочий орган 7 и сепаратор 8.

Подкапывающий лемех 5 содержит левую стойку 9, правую стойку 10, горизонтальный нож 11 и подъемники 12. Подъемники 12 установлены наклонно к горизонту и размещены с равным шагом на горизонтальном ноже 11. Левая сторона 9 и правая стойка 10 с горизонтальным ножом 11 сопряжены по дуге окружности радиусом не менее 150 мм. Верхняя часть стоек 9 и 10 снабжена монтажными отверстиями 13 диаметром 30+0,8 мм. Шаг между отверстиями 13 равен 3000,5 мм. Стойки 9 и 10 и горизонтальный нож 11 выполнены из листовой стали толщиной 14 мм. Материал стали У12 ГОСТ 19281-89. Фронтальные части стоек 9 и 10 и ножа 11 снабжены лезвиями 14, 15 и 16. Лезвия 14 - 16 выполнены заточкой под углом 18 - 21^o. Спереди стоек 9 и 10 в створе их внешних боковин вертикально установлены дисковые ножи 3 и 4. Дисковые ножи 3 и 4 выполнены из углеродистой стали 65Г ГОСТ 1050-74 толщиной 6 мм. Дисковые ножи 3 и 4 имеют диметр 650 мм. Каждый из ножей 3 и 4 снабжен кольцевой режущей кромкой 17. Режущая кромка 17 образована заточкой периметра диска под углом 13 - 15^o. Дисковые ножи 3 и 4 с рамой 1 устройства соединены посредством осей 18 и двух пар радиальных шарикоподшипников 19 разовой смазки. Дисковые ножи 3 и 4 смонтированы спереди стоек 9 и 10 подкапывающего лемеха 5.

На раме 1 устройства с возможностью вращения размещены извлекающий рабочий орган 7 и сепаратор 8. Установленный за подкапывающим лемехом 5 на раме 1 извлекающий рабочий орган 7 выполнен в виде корпуса 20 с радиально направленными клыками 21. Корпус 20 рабочего органа 7 установлен на раме 1 перпендикулярно к направлению движения устройства. Извлекающий рабочий орган 7 кроме корпуса 20 и радиально направленных клыков 21 имеет левую цапфу 22 и правую цапфу 23. Цапфы 22 и 23 установлены в корпусах 24 посредством двухрядных самоустанавливающихся шарикоподшипников 25. Цапфы 22 и 23 имеют шлицевые отверстия. Корпус 20 имеет возможность переустановки. Клыки 21 на корпусе 20 установлены с тем же шагом, что и подъемники 12 на горизонтальном ноже 11 подкапывающего лемеха 5. Диаметр извлекающего рабочего органа 7 по концам клыков 21 равен 630 мм. Клыки 21 выполнены из листовой стали 315-16ГС ГОСТ 19281-89 толщиной 12 мм. В каждом клыке 21 имеется окно 26. Частота вращения корпуса 20 вместе с клыками 21 равна 4,5 с^-1 (270 об/мин). Направление вращения корпуса 21 показано стрелкой на фиг. 1. Корпус 20 установлен на раме 1 устройства таким образом, что расстояние над поверхностью убираемого участка должно быть не менее 150 - 250 мм.

Угол наклона подъемников 123 к горизонту должен быть не более 30^o. Это обеспечивает плавное перемещение подрезанного корнесодержащего пласта с горизонтального ножа 11 в направлении клыков 21 корпуса 20.

Сепаратор 8 имеет форму полого усеченного конуса, ось которого наклонена к горизонту под углом не более 40^o. Диаметр большего основания сепаратора 8 равен 1500 мм. Диаметр меньшего основания конусного сепаратора 8 равен 600 мм. Длина сепаратора 8 равна 1800 мм. Большее основание сепаратора 8 охватывает извлекающий рабочий орган 7. Сепаратор 8 содержит кольцевой каркас 28 на большем основании полого конуса, сепарирующие прутки 29 диаметром 10 мм, установленные по образующим поверхности усеченного конуса, и кольцевой каркас 30 на малом основании.

Привод 6 извлекающего рабочего органа 7 и сепаратора 8 снабжен последовательно установленными в кинематической цепи карданным телескопическим валом 31 с двумя универсальными шарнирами Гука по концам, блоком ведущих звездочек 32 и 33 на ведущем валу 34, делящими поток мощности на два параллельных русла замкнутыми контурами цепных передач 35 и 36, одна из них связана с ведомой звездочкой 37 на валу 38 и соединена цепной муфтой 39 с промежуточным валом 40 и цепной муфтой 41 с угловым коническим редуктором 42. Выходной вал 43 редуктора 42 своим шлицевым хвостовиком установлен в шлицевой втулке цапфы 22 корпуса 20. Привод 6 сепаратора 8 осуществляет второй контур цепной передачи 36, который охватывает ведомую звездочку 44. Ведомая звездочка 44 смонтирована на валу 45, размещена на радиальных шарикоподшипниках 46. Вал 45 посредством цепной муфты 47 связан с промежуточным валом 48. Промежуточный вал 48 соединен универсальным шарниром 49 с ведущим валом 50 звездочек 51 и 52 цепочной передачи. Ведущий вал 50 размещен на двух радиальных шарикоподшипниках 53 разовой смазки. Шины 54 и 55 вместе с осями 56 размещены на внешней поверхности сепаратора 8.

Устройство для выкопки лакричного корня работает следующим образом.

Перед началом уборки на естественных зарослях лакрицы косилками-измельчителями КИР-1.5БМ в агрегате с трактором МТЗ-100/102 скашивают и измельчают надземные побеги. Измельченную массу распределяют на поверхности. Далее фрезерованием верхнего слоя почвы на глубину 2,5 - 3,0 см уничтожают карабаш - нетоварные части корней лакрицы. Для этого агрегатом, включающим трактор МТЗ-80/82 и комбинированный фрезерный культиватор КФК-2,0, обрабатывают верхний слой естественных зарослей в виде полос шириной 2,0 м. Далее начинают выкопку лакричного корня. Для этого составляют агрегат, содержащий гусеничный трактор класса тяги 3,0 т.с. ВТ-100 и устройство для выкопки лакричного корня. При движении агрегата на заданной рабочей скорости в пределах 3,6 - 5,4 км/ч левый 3 и правый 4 вертикально установленные дисковые ножи на глубину 10 - 12 см подрезают корнесодержащий пласт почвы. Левая 9 и правая 10 стойки подкапывающего лемеха 5, установленные в створе дисковых ножей 3 и 4, увеличивают вертикальные срезы на глубину 30 - 33 см. На глубине 30 - 33 см почвенный пласт подрезает горизонтальный нож 11. Пласт почвы в виде параллелепипеда поступает на наклонные подъемники 12 и ими он подается на радиально направленные клыки 21 вращающегося корпуса 20 извлекающего рабочего органа 7. Корнесодержащий пласт почвы подвергается ударному воздействию снизу вверх. Дернина разрушается. Почва через подъемники 12 клыками 21 просыпается на дно канавы прямоугольного сечения. Корни лакрицы извлекаются из пласта и вместе с комьями почвы поступает в полость сепаратора 8. Вращающийся сепаратор 8 закруживает прутками 29 корни солодки в длинный жгут. Почва интенсивно сепарируется и направляется в канаву. За счет сужения конуса к малому ее основанию корни солодки в виде пучка диаметром 0,3 - 0,35 м укладываются на поверхности убранной полосы. За счет естественной вентиляции влажность корней с 42 - 45% снижается до 20 - 22%. После этого корни лакрицы убирают известными машинами.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении; для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано, в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов; средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителями технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

1. Устройство для выкопки лакричного корня, содержащее раму на опорных колесах и подкапывающий лемех, отличающееся тем, что оно снабжено вертикально установленными дисковыми ножами, приводным извлекающим рабочим органом и сепаратором, при этом установленный на раме за подкапывающим лемехом извлекающий рабочий орган выполнен в виде корпуса с радиально направленными клыками и размещенный за ним сепаратор имеет форму полого усеченного конуса с наклоненной к горизонту осью вращения, большее основание которого охватывает извлекающий рабочий орган, а дисковые ножи смонтированы спереди стоек подкапывающего лемеха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод извлекающего рабочего органа и сепаратора снабжен последовательно установленными в кинематической цепи карданным телескопическим валом, блоком ведущих звездочек на ведущем валу, делящими поток мощности на два параллельных русла замкнутыми контурами цепных передач, одна из них связана с ведомой звездочкой и промежуточным валом с угловым коническим редуктором привода корпуса с радиально направленными клыками, а второй контур охватывает ведомую звездочку на промежуточном валу, свободный конец которого соединен универсальным шарниром с ведущим валом звездочек цевочной передачи, шины которой размещены на поверхности сепаратора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3