Улавливающее устройство ягодоуборочной машины
Владельцы патента RU 2746066:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б.Городовикова" (RU)
Изобретение относится к сельхозмашиностроению. Предложено устройство ягодоуборочной машины, включающее размещенные по обе стороны от ее продольной плоскости симметрии и над соответствующими продольными транспортерами две секции, представляющие собой группы дисков, смонтированных с возможностью свободного вращения вокруг индивидуальных осей, отклоненных от продольной плоскости симметрии на острый угол, при этом диски каждой из секций размещены вдоль продольной плоскости симметрии в два яруса с чередованием и перекрытием поверхностей. Оси вращения всех дисков, расположенных по одну сторону от продольной плоскости симметрии, закреплены на продольной балке, помещенной между ярусами дисков и соединенной с рамой машины в ее верхней части посредством коленчатых подвесок и продольных осей, которые размещены ближе к продольной плоскости симметрии, чем центр тяжести всей подвешенной на них секции улавливателя. Продольная балка выполнена в виде трубы прямоугольного сечения, сориентированной одной из сторон прямоугольника перпендикулярно осям вращения смонтированных на ней дисков. Оси вращения дисков верхнего яруса закреплены на балке ближе к продольной плоскости симметрии, чем нижние, а колена подвесок сориентированы в противоположную от продольной плоскости симметрии сторону, где к ободу каждого диска без зазора заподлицо с его нижней поверхностью жёстко прикреплён своим нижним меньшим основанием по меньшему внутреннему диаметру тонкостенный полый усечённый прямой круговой конус. Наружная образующая его боковой поверхности образует с осью симметрии усечённого прямого кругового конуса острый угол, равный острому углу отклонения индивидуальных осей симметрии и вращения дисков от продольной плоскости симметрии устройства. Изобретение заключается в уменьшении потерь урожая ягодных культур. 3 ил.
Изобретение относится к сельхозмашиностроению и может быть использовано в ягодоуборочных и виноградоуборочных комбайнах.
Известно [1] улавливающее устройство, в котором пространство между продольными транспортерами и стеблями убираемых растений перекрывают два ряда бесприводных дисков, смонтированных внахлест по отношению друг к другу и имеющих возможность перемещаться индивидуально в поперечном направлении, копируя неровности ряда растений.
В качестве недостатков такого улавливающего устройства можно отметить высокую степень вероятности набивания листьев, ягод и прочих включений в зазор между дисками, в результате чего может происходить их заклинивание. Кроме того, постоянно действующая на диски продольная нагрузка может вызвать заклинивание телескопических опор и поломку устройства.
Указанные недостатки частично устранены в улавливающем устройстве [2], в котором диски с каждой стороны ряда растений размещены в два яруса с перекрытием между поверхностями двух соседних дисков. При этом контакт между ними исключен, а каждый диск имеет более надежную индивидуальную шарнирно-рычажную подвеску и посредством пружины оказывает давление на стебли убираемой культуры, сжимая их в узкую полосу.
Недостатком указанного улавливающего устройства является то, что для обеспечения при копировании основания ряда растений беспрепятственного отвода любого диска в поперечном направлении необходимо предусматривать большое расстояние между ярусами дисков, что существенно уменьшает высоту зоны улавливания ягод и увеличивает их потери. Кроме того, индивидуальная подвеска дисков отличается чрезмерной сложностью, что увеличивает стоимость ягодоуборочной машины.
Известно [3] улавливающее устройство ягодоуборочной машины, принятое в качестве прототипа, включающее размещенные по обе стороны от ее продольной плоскости симметрии и над соответствующими продольными транспортерами две секции, представляющие собой группы дисков, смонтированных с возможностью свободного вращения вокруг индивидуальных осей, отклоненных от продольной плоскости симметрии на острый угол, при этом диски каждой из секций размещены вдоль продольной плоскости симметрии в два яруса с чередованием и перекрытием поверхностей, причём оси вращения всех дисков, расположенных по одну сторону от продольной плоскости симметрии, закреплены на продольной балке, помещенной между ярусами дисков и соединенной с рамой машины в ее верхней части посредством коленчатых подвесок и продольных осей, при этом указанные продольные оси размещены ближе к продольной плоскости симметрии, чем центр тяжести всей подвешенной на них секции улавливателя, а продольная балка выполнена в виде трубы прямоугольного сечения, сориентированной одной из сторон прямоугольника перпендикулярно осям вращения смонтированных на ней дисков, причем оси вращения дисков верхнего яруса закреплены на балке ближе к продольной плоскости симметрии, чем нижние, а колена подвесок сориентированы в противоположную от продольной плоскости симметрии сторону.
Недостатками известного устройства являются потери урожая, так как ягоды, скатываясь по плоской поверхности дисков, в силу их круглой формы в значительных количествах оказываются на земле за пределами приёмных продольных транспортёров, при этом диски своими кромками оказывают существенное повреждающее воздействие на стебли растений.
Задача, которую решает изобретение, заключается в уменьшении потерь урожая ягодных культур при одновременном снижении повреждаемости стеблей культурных растений.
Поставленная задача решается с помощью улавливающего устройства ягодоуборочной машины, включающего размещенные по обе стороны от ее продольной плоскости симметрии и над соответствующими продольными транспортерами две секции, представляющие собой группы дисков, смонтированных с возможностью свободного вращения вокруг индивидуальных осей, отклоненных от продольной плоскости симметрии на острый угол, при этом диски каждой из секций размещены вдоль продольной плоскости симметрии в два яруса с чередованием и перекрытием поверхностей, причём оси вращения всех дисков, расположенных по одну сторону от продольной плоскости симметрии, закреплены на продольной балке, помещенной между ярусами дисков и соединенной с рамой машины в ее верхней части посредством коленчатых подвесок и продольных осей, при этом указанные продольные оси размещены ближе к продольной плоскости симметрии, чем центр тяжести всей подвешенной на них секции улавливателя, а продольная балка выполнена в виде трубы прямоугольного сечения, сориентированной одной из сторон прямоугольника перпендикулярно осям вращения смонтированных на ней дисков, причем оси вращения дисков верхнего яруса закреплены на балке ближе к продольной плоскости симметрии, чем нижние, а колена подвесок сориентированы в противоположную от продольной плоскости симметрии сторону, где к ободу каждого диска без зазора заподлицо с его нижней поверхностью жёстко прикреплён своим нижним меньшим основанием по меньшему внутреннему диаметру тонкостенный полый усечённый прямой круговой конус, при этом наружная образующая его боковой поверхности образует с осью симметрии усечённого прямого кругового конуса острый угол, равный острому углу отклонения индивидуальных осей симметрии и вращения дисков от продольной плоскости симметрии устройства, а расстояние от плоскости каждого верхнего большого основания тонкостенного полого усечённого прямого кругового конуса до верхней поверхности жёстко соединённого с ней диска равно 10-15 мм.
На фиг.1 изображена принципиальная схема улавливающего устройства ягодоуборочной машины, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - детализация крепления дисков.
Улавливающее устройство ягодоуборочной машины (фиг.1) включает две двухъярусные секции, состоящие из дисков (1, 2 и 3, 4, соответственно), размещенные по обе стороны ряда растений 5 над продольными транспортерами 6 и 7, причем центр ряда 5 совпадает с продольной плоскостью симметрии машины, расположенной посередине между транспортерами 6 и 7. Диски верхнего и нижнего ярусов чередуются (фиг.2), частично перекрывая поверхности друг друга. Диски верхнего яруса (1 и 3) смонтированы посредством осей 8 и 9 над поверхностью продольных балок 10 и 11 соответственно (фиг.1, 3), а нижнего яруса (2 и 4) - посредством осей 12 и 13 под ними. При этом балки 10 и 11 имеют прямоугольное сечение, наклоненное в сторону соответствующего продольного транспортера (6 или 7) на угол α. Оси вращения дисков закреплены на соответствующих продольных балках перпендикулярно их поверхностям. При этом оси дисков верхнего яруса (8 и 9) размещены ближе к внутреннему (по отношению к ряду растений 5) краю поперечного сечения соответствующей балки, а оси нижнего яруса дисков (12 и 13) - ближе к наружному краю указанного поперечного сечения. Продольные балки 10 и 11 закреплены на раме 14 машины (фиг.1) посредством коленчатых подвесок (15, 16 и 17, 18 соответственно, фиг.2) и продольных осей 19 и 20. При этом оси 19 и 20 максимально приближены к продольной плоскости симметрии 21 машины. К ободу каждого диска 1-4 без зазора заподлицо с его нижней поверхностью жёстко прикреплён своим нижним меньшим основанием по меньшему внутреннему диаметру тонкостенный полый усечённый прямой круговой конус 29, толщина боковой поверхности которого находится в пределах 2-3 мм, при этом ось симметрии его наружной боковой поверхности совпадает с осью симметрии и вращения соединяемого с ней диска. Наружная образующая боковой поверхности тонкостенного полого усечённого прямого кругового конуса образует с осью симметрии усечённого прямого кругового конуса острый угол, равный острому углу α отклонения индивидуальных осей симметрии и вращения дисков от продольной плоскости симметрии устройства, а расстояние от плоскости каждого верхнего большого основания тонкостенного полого усечённого прямого кругового конуса до верхней поверхности жёстко соединённого с ней диска равно 10-15 мм.
Улавливающее устройство ягодоуборочной машины работает следующим образом.
В связи с тем, что центры масс 22 и 23 секций улавливателя, подвешенных на продольных осях 19 и 20, расположены дальше них от продольной плоскости симметрии 21, возникают моменты силы тяжести, стремящиеся сблизить правую и левую секцию. При перемещении машины вперед (по стрелке 24 на фиг.2) рассредоточенные в естественном состоянии стебли 25 сжимаются без повреждений в силу многократного увеличения контактной поверхности наружными боковыми поверхностями полых усечённых прямых круговых конусов 29в узкую ленту 26, которые вместе с дисками улавливающего устройства обкатываются по ней, поворачиваясь на своих осях. Активатор (на схеме не показан) стряхивает ягоды 27 (фиг.1, фиг.3), часть из которых попадает непосредственно на продольные транспортеры 6 и 7. Другая часть ягод улавливается наклонными поверхностями дисков 1-4 и закреплёнными на них внутренними боковыми поверхностями полых усечённых прямых круговых конусов 29, с которых они также скатываются на поверхность соответствующих транспортеров (6 или 7). При этом верхние поверхности дисков 1-4 вместе с внутренними боковыми поверхностями полых усечённых прямых круговых конусов 29 образуют приёмную емкость в виде тарелки, что позволяет существенно уменьшить скатывание ягод на поверхность почвы и тем самым уменьшить потери урожая. Транспортеры подают ягоды на очистку и затаривание. После выхода из зоны взаимодействия с дисками с присоединённой к ним боковой поверхностью улавливающего устройства стебли 28 вновь рассредотачиваются, принимая естественное положение. При отклонении машины в результате неточности вождения от центра ряда под действием сил упругости стеблей 5 (фиг.1) соответствующие подвески балок 10 и 11 поворачиваются относительно продольных осей 19 и 20, автоматически компенсируя возникшее поперечное смещение. При этом контакт дисков с присоединённой к ним боковой поверхностью со стеблями сохраняется, и улавливающее устройство продолжает надежно выполнять свою технологическую функцию.
Использованные источники
1. Патент США №3385042, НКИ 56-330.
2. Патент США №3449895, НКИ 56-330.
3. Патент РФ №2490859, МПК A01D46/28; A01D46/26, 2013.
Улавливающее устройство ягодоуборочной машины, включающее размещенные по обе стороны от ее продольной плоскости симметрии и над соответствующими продольными транспортерами две секции, представляющие собой группы дисков, смонтированных с возможностью свободного вращения вокруг индивидуальных осей, отклоненных от продольной плоскости симметрии на острый угол, при этом диски каждой из секций размещены вдоль продольной плоскости симметрии в два яруса с чередованием и перекрытием поверхностей, причём оси вращения всех дисков, расположенных по одну сторону от продольной плоскости симметрии, закреплены на продольной балке, помещенной между ярусами дисков и соединенной с рамой машины в ее верхней части посредством коленчатых подвесок и продольных осей, при этом указанные продольные оси размещены ближе к продольной плоскости симметрии, чем центр тяжести всей подвешенной на них секции улавливателя, а продольная балка выполнена в виде трубы прямоугольного сечения, сориентированной одной из сторон прямоугольника перпендикулярно осям вращения смонтированных на ней дисков, причем оси вращения дисков верхнего яруса закреплены на балке ближе к продольной плоскости симметрии, чем нижние, а колена подвесок сориентированы в противоположную от продольной плоскости симметрии сторону, отличающийся тем, что к ободу каждого диска без зазора заподлицо с его нижней поверхностью жёстко прикреплён своим нижним меньшим основанием по меньшему внутреннему диаметру тонкостенный полый усечённый прямой круговой конус, при этом наружная образующая его боковой поверхности образует с осью симметрии усечённого прямого кругового конуса острый угол, равный острому углу отклонения индивидуальных осей симметрии и вращения дисков от продольной плоскости симметрии устройства, а расстояние от плоскости каждого верхнего большого основания тонкостенного полого усечённого прямого кругового конуса до верхней поверхности жёстко соединённого с ней диска равно 10-15 мм.
