Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в погрузочных устройствах с режущими органами для отрезания порций силоса и сенажа. Устройство содержит раму с горизонтальными вилами и П-образную рамку с закрепленными на ней двойными фронтальным и боковыми ножами. Привод ножей осуществлен от гидроцилиндра через установленные на неподвижных осях несущих пластин рамки трехплечие и двуплечие рычаги. Рычаги имеют состоящие из профилированной и цилиндрической частей наконечники. Профилированная часть каждого наконечника входит в паз рычага соответствующего профиля с возможностью перемещения вдоль паза. Цилиндрические части наконечников установлены в гнездах кронштейнов режущих элементов ножей. При перемещении головка штока гидроцилиндра увлекает за собой помещенные в гнездах кронштейнов режущих элементов наконечники рычагов. Режущие элементы перемещаются в противоположных направлениях, что облегчает разрушение сельскохозяйственных материалов и повышает надежность работы устройства. 9 ил.

 

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства, а именно к погрузочным устройствам с режущими органами, преимущественно для резки силоса и сенажа.

Известно устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа по патенту DE 3644876 А1, А 01 F 25/20, Германия. Оно навешивается сзади трактора и содержит раму, на нижнем брусе которой закреплены горизонтально ориентированные зубья вил, а на вертикальных стойках с возможностью перемещения вверх-вниз установлена П-образная рамка. Последняя содержит вертикально ориентированные фронтальную и две боковые пластины, к которым с помощью прижимных планок прикреплены одноименные ножи. Фронтальный и боковые ножи между собой соединены с помощью пластинчатых цепей, утопленных в пазах-направляющих фронтальной и боковых пластин. Привод ножей осуществляется от двух гидродвигателей возвратно-поступательного действия, прикрепленных к боковым пластинам П-образной рамки. Фронтальная и боковая пластины соединены между собой посредством двух угловых элементов. П-образная рамка содержит ролики, расположенные в направляющих вертикальных стоек рамы, которые ориентируют и удерживают П-образную рамку с ножами в горизонтальной плоскости при ее движении вверх-вниз. Снизу пластин выполнены зубья-противорезы.

Устройство работает следующим образом. Напором трактора вилы внедряются в кормовой массив. П-образная рамка при этом находится в верхнем положении. Включаются гидродвигатели ножей, которые, совершая возвратно-поступательные движения, подаются вместе с перемещающейся на роликах вдоль вертикальных стоек П-образной рамкой сверху на кормовой, например силосный, массив и прорезают слои корма. В образовавшуюся прорезь вклиниваются несущие пластины и, раздвигая ее стенки, проходят до нижнего положения П-образной рамки, отделяя захваченную вилами порцию корма от массива в виде прямоугольной призмы. При этом гидродвигатели работают синхронно. Отрезанная с трех сторон порция силоса отрывается зубьями вил по основанию и транспортируется к месту скармливания или погружается в транспортное средство.

Недостаток устройства - возникновение больших сопротивлений перемещению цепей, соединяющих ножи, вследствие отсутствия на этих участках режущих элементов и повышенной деформации нижними пластинками цепей кормового материала при прохождении в толще массива.

Прототипом предлагаемого устройства является погрузчик для отрезания и погрузки силоса и сенажа по патенту DE 3624828 А1, А 01 F 25/20, Германия. Он содержит раму с горизонтальными вилами, две вертикальные стойки, на которых с возможностью перемещения верх-вниз установлена П-образная рамка с фронтальным и двумя боковыми ножами. Рамка ориентирует ножи вертикально. На фронтальной и боковых пластинах с возможностью колебательных движений вдоль пластин установлены одноименные ножи. Они выполнены зубчатыми. Ножи имеют продолговатые отверстия, в которых установлены штифты, прикрепленные жестко к пластинам. Привод ножей осуществляется от гидромотора или гидроцилиндра. Для этого на прикрепленных к пластинам осях установлены двухплечие и трехплечие рычаги. Рычаги насажены на оси, прикрепленные к пластинам. Головка гидроцилиндра привода ножей выполнена с двумя гнездами, куда помещены наконечники фронтальных трехплечих рычагов. Наконечники рычагов выполнены закругленными и входят в гнезда поводков, жестко закрепленных на ножах. Рычаги и поводки выполнены плоскими. Для перемещения П-образной рамки вдоль рамы вверх-вниз используется гидроцилиндр подъема-опускания рамки.

Погрузчик работает следующим образом. С поднятой выше верхнего уровня кормового массива П-образной рамкой подъезжает к нему и внедряет горизонтально ориентированные вилы на длину их зубьев. Включаются гидроцилиндры привода ножей и подъема-опускания рамки. Гидроцилиндр привода ножей двустороннего действия работает на втягивание-выталкивание штока, в гнездах головки которого шарнирно установлены наконечники трехплечих рычагов. Ножи, совершая колебательные движения вдоль фронтальной и боковых пластин, перерезают частицы корма и, сжимая фасками, отодвигают стенки пропила на суммарную толщину пластины и ножа. Гидроцилиндр подъема опускания подает П-образную рамку вниз до уровня вил, отделяя тем самым захваченную вилами порцию силоса по вертикальной фронтальной и боковым поверхностям. Подъемом вил отрезанная порция корма отрывается по основанию и погружается в транспортное средство или транспортируется к месту скармливания. Затем рабочий цикл повторяется.

Недостаток прототипа - наконечники как двухплечих, так и трехплечих рычагов, совершая колебательные движения относительно неподвижных осей, перемещаются по дуге окружности, отдаляясь от крайнего нижнего положения по вертикали вверх, а нож движется только горизонтально. Опорная часть рычага в крайних рабочих положениях ножа выглубляется из гнезда и воздействует на поводок, жестко прикрепленный к ножу, не всей поверхностью, а лишь ее частью на малой площади. Это приводит к повышению давления в кинематической паре, смятию поверхностей наконечника рычага и поводка, износу этих деталей.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение площади контакта наконечника рычага с поводком в любом рабочем положении ножа.

Поставленная задача в устройстве для отрезания и погрузки силоса и сенажа, содержащем раму с горизонтально ориентированными зубьями вил, П-образную рамку с закрепленными на ней двойными фронтальным и боковыми ножами, режущие части которых приводятся в колебательное движение от гидроцилиндра через трехплечие и двуплечие рычаги, установленные на неподвижных осях несущих пластин рамки, выполняется тем, что двуплечие и трехплечие рычаги снабжены наконечниками, состоящими из цилиндрической части, помещенной в гнездо кронштейна режущего элемента ножа, и профилированной части, входящей в паз рычага соответствующего профиля с возможностью перемещения вдоль паза, причем внутренняя поверхность гнезда выполнена концентричной с наружной поверхностью цилиндрической части наконечника, а глубина гнезда составляет не менее 2/3 ее диаметра. В конструкции прототипа такого исполнения рычагов не предусмотрено.

На фиг.1 изображено устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа, вид сбоку; на фиг.2 - общий вид устройства в аксонометрии, основная рама не показана; на фиг.3 - вид П-образной рамки сверху; на фиг.4 - П-образная рамка в аксонометрии; на фиг.5 - соединение трехплечего рычага с кронштейном ножа в аксонометрии; на фиг.6 - трехплечий рычаг в аксонометрии; на фиг.7 - наконечник трехплечего рычага и кронштейн ножа; на фиг.8 - поперечный разрез фронтального ножа; на фиг.9 - двуплечий рычаг в аксонометрии, наконечник не показан.

Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа состоит из вертикальной неподвижной рамы 1 (см. фиг.1), на которой с возможностью перемещения вверх-вниз установлена подвижная рама 2, П-образной режущей рамки 3, горизонтальных вил 4, механизма навески 5 к энергетическому средству - трактору. На подвижной раме 2 с возможностью перемещения вдоль ее стоек 6 (см. фиг.2, 3) установлена П-образная рамка 3 с фронтальным ножом 7 и двумя боковыми ножами 8. Боковины 9 П-образной рамки 3 усилены косынками 10. П-образная рамка 3 выполнена составной и содержит фронтальную пластину 11 и две боковые пластины 12 и 13, внутренний фронтальный режущий элемент 14 и наружный фронтальный элемент 15, боковые внутренний и наружный режущие элементы 16 и 17, два фронтальных 18 и два боковых 19 трехплечих рычага, боковые двуплечие рычаги 20. Рычаги 18, 19, 20 шарнирно с возможностью поворота установлены на прикрепленных к пластинам 11, 12 и 13 осях 21 (см. фиг.4, 5). Длинные плечи 22 фронтальных рычагов 18 соединены с головкой 23 гидроцилиндра 24 привода. Короткие плечи 25 фронтальных рычагов 18 входят в гнезда 26 кронштейнов 27 внутреннего и наружного режущих элементов 14 и 15. Плечи 28 фронтальных рычагов 18 и 29 боковых рычагов 19 соединены между собой с помощью угловых элементов 30. Рычаг, например, 18 или 19 выполнен с -образными пазами 31 (см. фиг.6), куда помещены с возможностью перемещения вдоль их осей наконечники 32. Наконечник 32 содержит профилированную часть 33 и цилиндрическую часть 34. Цилиндрическая часть 34 наконечника 32 помещена в гнездо 26 кронштейна 27 режущего элемента 16, а профилированная часть 33 - в соответствующий паз 31 двуплечего или трехплечего рычага, например 19. Наконечник 32 посажен в паз 31 с возможностью перемещения вдоль оси профилированного паза 31. Внутренняя поверхность 35 гнезда 26 (см. фиг.7) выполнена концентричной с наружной поверхностью 36 цилиндрической части 34 наконечника 32, а глубина гнезда 26 составляет не менее 2/3 диаметра цилиндрической части 34 наконечника 32, что предотвращает отделение цилиндрической части 34 и наконечника в целом от кронштейна 27. Режущие элементы, например 14 и 15, выполненные в виде однофасковых зазубренных лезвий, плоскими поверхностями 37 и 38 соприкасаются (см. фиг.8, 5). Они снабжены площадками, к торцам 39 и 40 которых присоединены наружная пластина 41 и внутренняя 42. В верхней части пластины соединены между собой винтами 43. Внутренняя пластина 42 выполнена с изгибом так, что между ней и наружной пластиной 41 образовано пространство шириной не меньше суммарной толщины двух режущих элементов 14 и 15. Режущие элементы 14 и 15, пластины 41 и 42 имеют отверстия 44, в которые помещен штифт 45. Последний может быть выполнен в виде заклепки или болтового соединения. Штифт 45 установлен так, что между пластинами 41, 42 и боковыми поверхностями режущих элементов имеется зазор, позволяющий режущим элементам перемещаться друг относительно друга. Отверстия 46 режущих элементов выполнены продолговатыми в виде пазов (см. фиг.5, 4), длина которых равна рабочему ходу режущего элемента ножа, а ширина - толщине штифта 45. В пространстве между наружной 41 и внутренней 42 пластинами помещены головка 23 гидроцилиндра 24 и рычаги 18, 19. Неподвижные оси 21 рычагов 18 и 19 установлены на пластинах 41 и 42. Рычаги, используемые для привода внутренних режущих элементов, например двуплечий рычаг 20, соединенный с кронштейном внутреннего режущего элемента 16, выполнен с отгибом плеча 47 (см. фиг.9) на величину, не меньшую толщины оппозитного режущего элемента 17. Для уменьшения сопротивления при движении П-образной рамки в силосном или сенажном материале к внутренней и наружной пластинам 42 и 41 присоединены пластины 48, 49 и 50 клинообразного сечения (см. фиг.8). Гнезда головки 23 штока гидроцилиндра 24 и углового элемента 30 выполнены аналогично гнездам 26 кронштейнов 27. В гнезда углового элемента 30 помещены наконечники трехплечих фронтального 18 и бокового 19 рычагов. П-образная рамка 3 вдоль стоек 6 перемещается с помощью гидроцилиндра (на фиг. условно не показан).

Устройство работает следующим образом. Напором трактора ориентированные горизонтально зубья вил 4 внедряются в силосный или сенажный массив на всю их длину. П-образная рамка 3 при этом находится в верхнем положении выше верхнего уровня кормового массива. Включением гидроцилиндра 24 головка 23 его штока перемещается вверх или вниз. Головка 23 при перемещении увлекает за собой наконечники трехплечих рычагов 18, помещенные в гнездах 26. Рычаги, отклоняясь от первоначального положения и вращаясь вокруг осей 21, приводят в движение короткие плечи 25, наконечники которых помещены в гнезда 26 кронштейнов 27 режущих элементов 14 и 15. Последние перемещаются навстречу друг другу, так как приводятся симметрично расположенными рычагами 18. Фронтальный трехплечий рычаг 18 посредством третьего плеча 28 перемещает угловой элемент 30 вверх или вниз. Последний через боковой трехплечий рычаг 19 и двуплечий рычаг 20 аналогично режущим элементам 14 и 15 приводит в движение режущие элементы 16 и 17, перемещающиеся в противоположных направлениях. При этом цилиндрическая часть 34 наконечника, поворачивающегося относительно оси 21 рычага, находясь в гнезде 26, внутренняя поверхность 35 которого выполнена концентричной, а глубина - не менее 2/3 диаметра, при повороте рычага относительно оси 21 не выглубляется из гнезда 26, а выдвигается профилированной частью 33, помещенной в паз 31 рычага. Удлинение плеча рычага происходит за счет выдвижения наконечника 32. Усилие со стороны рычага на кронштейн 27 режущего элемента передается всей поверхностью 36 цилиндрической части 34 наконечника. Это снижает давление в кинематической паре, повышает долговечность соединения и надежность работы устройства в целом. Выполнение плеча рычага, например 20, с отгибом позволяет приводить в движение внутренний режущий элемент 16. Последний совершает движение в противоположную сторону - навстречу режущему элементу 17. Этим облегчается разрушение материала, так как происходит подпорное резание двумя режущими элементами, работающими на противоходе. В образовавшуюся прорезь вклиниваются фаски режущих элементов и сминают материал, формируя пропил шириной, равной суммарной толщине режущих элементов. Для деформации стенок пропила на большую величину при прохождении в материале всей П-образной рамки предусмотрены пластины 48, 49 и 50.

После прохода П-образной рамки 3 с прорезанием материала с трех сторон сверху вниз до уровня вил 4 отделенный по вертикальным поверхностям кормовой блок отрывается вилами 4 по основанию и погружается в транспортное средство или отвозится к месту скармливания. Затем рабочий цикл повторяется. Предлагаемое изобретение снижает давление в кинематической паре, повышает долговечность соединения и надежность работы устройства в целом.

Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа, содержащее раму с горизонтально ориентированными зубьями вил, П-образную рамку с закрепленными на ней двойными фронтальным и боковыми ножами, режущие части которых приводятся в колебательное движение от гидроцилиндра через трехплечие и двуплечие рычаги, установленные на неподвижных осях несущих пластин рамки, отличающееся тем, что двуплечие и трехплечие рычаги снабжены наконечниками, состоящими из цилиндрической части, помещенной в гнездо кронштейна режущего элемента ножа, и профилированной части, входящей в паз рычага соответствующего профиля с возможностью перемещения вдоль паза, причем внутренняя поверхность гнезда выполнена концентричной с наружной поверхностью цилиндрической части наконечника, а глубина гнезда составляет не менее 2/3 ее диаметра.