CN105578867B - 带有用于再固结的装置的土壤耕耘器具 - Google Patents
带有用于再固结的装置的土壤耕耘器具 Download PDFInfo
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Abstract
提出了一种拖曳式土壤耕耘器具(1),其中,所述土壤耕作工具(5)由接触压力控制的深度引导装置(9)引导,这也能够实现在不平的地面上在下游可调整的再固结器具(6)上的恒定的重量荷载。在该过程中,在拖拉机(3)和土壤耕耘器具(1)之间的拉线保持在最佳位置。
Description
技术领域
本发明涉及拖曳式土壤耕耘器具。
背景技术
拖曳式土壤耕耘器具通常具有大的工作宽度和因此彼此平行且前后布置的大量土壤耕作工具,土壤耕作工具组合成部段并且用来切割或剖开土壤和松土并将土壤与收获剩余物混合。此外,对于该系列工具来说,通常存在一种布置在下游的再固结装置,该装置将松动且粉碎的土壤部分地再固结,以便能够为后续播种中的幼苗实现水的毛细供应。由于这些宽的土壤耕耘器具需要非常高的牵引力,牵引拖拉机达到其打滑极限,即,驱动轮自旋并且不能传递额外的牵引力。对该问题的解决办法的一种方案是德国专利DE10 2011050 195 B4和德国实用新型文献DE 20 2011 107 598 U1所追求的,其中,它们将器具的重量的一部分传递到拖拉机的拖杆,拖杆带有可移动的牵引杆和以可控且增加牵引的方式作用在牵引杆上的液压缸。然而,就该设计而言,在土壤耕作工具和拖拉机的牵引悬挂装置的接触点之间延伸的拉线恒定地改变,特别是在不平的地面上。这里,困难的是实现土壤耕作工具的稳定的深度引导,即便有位于器具前方的深度引导轮。由于不断变化的拉线,在拖拉机的牵引悬挂装置上的荷载压力由于支配性的力相关性而必须恒定地重新调整。德国专利申请文献DE 10 2008 032 592 A1采取了另一种路径,其中,牵引装置与拖拉机的三点液压系统相连,并且通过附加的蓄能器将器具的重量和前轮轴荷载的一部分有效地传递到拖拉机的后轮轴上,由此改善牵引。通过牵引装置的刚性布置,从土壤耕作工具的接触点到拖拉机的悬挂点实现拉线的恒定的延伸。然而,在不平的地面上,土壤耕作工具的工作深度可偏离设定点值。结果是,土壤仅被部分地耕作,或者土壤耕耘器具所需的牵引力超出拖拉机的牵引能力。在另一个专利申请DE 10 2007 011 297 A1中描述了一种拖曳式播种开沟器布置,其中,一个或两个双盘开沟器由支承轮支撑,在支承轮的臂上柔性地安装有另外的压力辊,该压力辊具有关闭播种沟的可调整的接触压力。
从现有技术出发,本发明的任务是消除上述缺点并为拖曳式土壤耕耘器具提供稳定调节的深度引导。
发明内容
该任务通过根据本发明的拖曳式土壤耕耘器具来解决。
土壤耕作工具的工作深度通过深度引导装置提供,该装置在地面上的接触压力由控制器控制和调节,使得器具的重量的大部分可以施加到再固结装置上并且有效地支撑它,并且器具的重量的额外部分可以通过牵引装置施加到拖拉机的后轮轴上。如果深度引导装置的接触压力增加或减少,则由控制器通过调整装置重新调整再固结装置到土壤耕作工具的高度设定值。就给点重量的器具而言,这有利地导致器具的重量在牵引装置、深度调整装置和再固结装置之间的恒定分布。
在一个特殊实施例中,深度引导装置到土壤耕作工具之一的最小距离小于土壤耕作工具的部段到再固结装置的最小距离。这样,同时实现了再固结单元的广泛的高度调整范围以及较高的控制精度和调整装置的较低行程范围。
在本发明的另一个形式中,深度引导装置在地面上的接触压力可被预先选择,或者能够作为控制变量分阶段或连续地调整。通过预先选择将被调节的接触压力,可以简单地响应于不同的土质,并且更进一步地提高接触压力的控制质量。预先选择待调节的接触压力可以不仅直接在控制器上而且通过与控制器通信的拖拉机上的附加的输入装置来进行。
在本发明的优选形式中,深度引导装置在地面上的接触压力利用在深度引导装置上的测量仪器来确定。测量仪器连接到控制器。通过将诸如荷载销(loadpin)或应变仪的测量装置直接分配到深度引导装置,实际荷载压力或实际接触压力被直接地或以简单的方式通过熟悉的杠杆比来确定。还可以部分弹性地固定深度引导装置。通过利用例如具有已知的弹簧率的位移换能器确定安装座(mounting)或弹簧的弹簧挠度,可以计算荷载压力或接触压力。也可通过调整装置来调整深度引导装置到土壤耕作工具或到框架的竖直距离。调整装置的所需致动力或例如液压信号压力接着利用传感器来确定,并且可以由控制器施加以计算荷载压力或接触压力。
在本发明的有利具体实施中,用于调整再固结装置的高度的调整装置的致动力由控制器记录并且用来控制深度引导装置的接触压力。通过确定用于调整再固结装置的高度的调整装置的致动力,深度引导装置的接触压力可由控制器利用已知的或测量的几何条件和框架尺寸来计算并预设为控制变量。
在土壤耕耘器具的另一个具体实施中,附加的调整装置提供用于将框架设定在操作位置,其确定的致动力指示深度引导装置的接触压力,并可用于通过控制器控制该压力。
还可设想到将控制器设计为三点控制器。通过该具体实施,数字命令可简单地由控制器发送至致动器和定位元件。特别地,液压黑白控制阀和液压或气动调整缸已在这里视为调整装置。同样,例如电动主轴致动器的安装是可能的。
在本发明的优选形式中,控制器设计成作用于拖拉机的控制或定位元件。例如,通过启用连接到土壤耕耘器具的调整装置的拖拉机的液压控制阀,可以成本有效地节省土壤耕耘器具上例如附加的控制阀的费用。控制器与拖拉机的控制和定位元件的通信利用数据总线系统或通过例如无线电无线地发生在电学模拟或数字路径中。
在本发明的另一个实施例中,深度引导装置横向地布置到土壤耕作工具的部段。高精度的深度引导通过横向地布置到土壤耕作工具的范围内来实现。
在本发明的优选形式中,土壤耕作工具的部段在土壤耕作工具的梯形分布中至少设计在前排中。围绕土壤耕作工具的假想梯形边界形成自由空间,在该自由空间中,深度引导装置可布置成横向于工具的第一排且横向于后续工具排中的最外工具前方的框架。这样,再次显著地增加了深度引导的精度。此外,直到农田边界的地面的整个表面可被耕作,而不会使深度引导装置伸出超过该部段并且例如与障碍物碰撞。此外,通过土壤耕作工具的梯形分布,器具在侧面在车辙中被更好地引导并被稳定化。
在本发明的扩展形式中,至少一个附加的调整装置被分配到牵引装置,以将土壤耕耘器具的重量的一部分传递到拖拉机。这样,在拖拉机和再固结单元之间的重量分布可以灵活地变化。由于深度引导装置的接触压力仍然是可控的,由附加的调整装置改变的在拖拉机和土壤耕耘器具之间的重量分布保持恒定。特别地,借助于作为与拖拉机的三点液压系统一起工作的调整装置的牵引增强装置向拖拉机的重量传递不会负面地影响深度引导装置的接触压力的控制质量。
另一个提议假设优选地高度可调的运输底盘被分配到土壤耕耘器具。该具体实施有利于在路面上运输土壤耕耘器具。在土壤耕作工具的部段和再固结装置之间的底盘的布置实现了拖拉机-器具机组的特别好的机动性。如果全面积再固结在无耕耘考量的情况下进行,那么运输底盘可以例如通过充当用于控制深度引导装置的接触压力的致动器来完全地或在部分区域上代替再固结装置的任务。
在本发明的扩展形式中,运输底盘设计成可经由调整装置调整高度的,以便与利用调整装置的序列控制一起而调整再固结装置的高度。这样,深度引导装置的接触压力和底盘的提升可经由致动装置手动地超驰。
本发明特别地涉及设计为带尖齿的耕耘机或短圆盘耙的土壤耕耘器具。这些具体实施特别地随着不断增加的工作深度而具有高的牵引要求,并且需要受控的深度引导的优点。
本发明的特征特别地在于,利用在再固结单元上的大致均匀的稳定压力,形成了恒定的拖拉机-器具拉线,这能够实现牵引拖拉机的一致的牵引行为,因为深度引导装置在地面上的接触压力是有限的和受控的。能够实现用于将器具的重量传递到牵引拖拉机的牵引增强装置的无故障部署,因为定位元件位于距牵引增强系统一距离处,从而不会出现对牵引增强效应的负面影响。深度引导装置以恒定的地面接触以及特别地在不平的地面上的受控的接触压力最佳地进行其工作,并且确保土壤耕耘器具的恒定的工作结果,而不变得过载。恒定的工作深度和拖拉机打滑的减少将驱动能量要求和因此燃料消耗及CO²排放量降低至最小值。
附图说明
在下面的描述和相关的附图中可以看到本发明的目的的另外的细节和优点,其中,示出了具有所需细节和单独的零件的用于实现本发明的示例:
图1示出了由拖拉机和拖曳式土壤耕耘器具组成的机组的侧视图。
图2是拖曳式土壤耕耘器具的透视图。
具体实施方式
图1示出了拖曳式土壤耕耘器具1的侧视图。该器具经由牵引装置2和具有上连杆16及下连杆17的安装框架15连接到牵引拖拉机3的三点液压系统。三点液压系统可在前方升高土壤耕耘器具1。此外,拖拉机3通过未进一步示出的线为土壤耕耘器具1和控制器10提供液压或电能供应源。控制器10在这里设计为移动控制器,其评价并计算来自测量仪器11和换能器的值,并且将必要的校正信号转发至致动器或调整装置8。校正信号可直接地通过开关单元传输至调整装置8,开关单元为例如此处未进一步示出的电能开关或者液压或气动阀。同时,附加的调整装置12、13、28、36、40可被并行地启用。控制器10可连接在带有此处未示出的显示器或控制单元的器具或拖拉机3上。牵引装置2以几种自由度柔性地安装到安装框架15,以便补偿在拖拉机3和土壤耕耘器具1之间的俯仰、横滚和转向移动。在牵引装置2上方,调整装置13柔性地定位为在牵引装置2和安装框架15之间的液压缸,以便能够实现在牵引增强器的功能中从器具或拖拉机前轮轴到拖拉机后轮轴的重量转移。牵引装置2一方面紧固到框架4并经由撑条18抵靠也紧固到框架4的塔架20支撑,并且由若干撑条19抵靠框架4撑住。土壤耕作工具5、5'、5"呈彼此纵向和横向间隔开的过载保护翼共享尖齿的形式,它们在横向的排中紧固到框架4。从上方来看,土壤耕作工具5的该布局图案的假想边界大约由向后方变宽的梯形形状形成。深度引导装置9在侧面处可竖直调整地附接到框架4。深度引导装置9由在旋转臂25上枢转的支撑轮26组成。旋转臂25在框架4上竖直地枢转并且借助于螺丝扣24抵靠板27被支撑,板27借助于长度可调整的调整装置抵靠框架4被支撑,调整装置28呈液压缸的形式。呈荷载销形式的测量仪器11确定深度引导装置9在地面7上的接触压力或荷载压力,荷载销将板27连接到螺丝扣24。在为调整装置28供应的液压管线中的压力传感器也可用来确定深度引导装置9的接触压力。也可设想到侧滑板或其它深度引导装置以代替支撑轮26。
在框架4后方,支撑再固结单元6的附加框架21经由接头22可竖直枢转地附接。呈延伸的液压缸形式的附加调整装置8在距接头22一距离处附接在框架21和塔架20之间。通过由控制器10对该调整装置8的长度调整,框架21与再固结单元6一起围绕接头22的轴线枢转,并且能够实现再固结单元6相对于土壤耕作工具5、5'、5"的高度调整。如果深度引导装置9在地面7上的测量接触压力增加,例如当在不平的地面上行驶时,控制器10为调整装置8提供信号,以进一步延伸,直到达到深度引导装置9的目标接触压力。如果测量的接触压力降低,控制器10反作用并向调整装置8发送信号以再次回缩,直到达到深度引导装置9在地面7上的目标接触压力。这样,确保了深度引导装置9到地面7的恒定接触和恒定接触压力,并且因此保持了土壤耕作工具5、5'、5"的所需工作深度,即使是在不平坦的山地地面上移动时。同时,在再固结单元6上的荷载实际上保持恒定,并且在安装框架15和土壤耕作工具5、5'、5"之间的拉线保持在理想的方向上。呈成角度的可旋转的中空盘形式的一组找平工具23定位在再固结单元6前方,该工具对由最后一排土壤耕作工具5"掀起的松土堆找平。此外,可竖直地枢转的运输底盘14附接铰接到框架21(框架21通常由底盘框架38、走行轮轴39和走行轮41组成)并且联接土壤耕耘器具1,以用于运输和利用液压缸形式的调整装置40转动。液压缸被供以来自拖拉机的压力油。在耕作期间,运输底盘14升高到地面7的表面以上,如图所示。
图2示出了相同的器具的透视图。框架4由中间部分30和可枢转地连接到中间部分的两个侧部部分29、29'形成。四个调整装置12将侧部部分29、29'从竖直的狭窄运输位置打开至水平的工作位置,如图所示。由于分别在接头31周围的调整装置12和在侧面与接头31间隔开的深度引导装置9的杠杆作用,调整装置12的致动力可利用荷载销或压力测量装置固定,并且通过这种方式,深度引导装置9在地面7上的接触压力固定且通过控制器10来控制。以与前框架4相同的方式,后部再固结装置6设计成可折叠的,以用于从运输位置转变为工作位置。再固结装置6由前对辊32和后对辊33组成,由此每个辊伸展机器的宽度的一半以上。辊32、33均在辊框架34中可枢转。辊框架34自身安装在摆动轴承上的旋转臂35上,摆动轴承可经由调整装置36从工作位置旋转至运输位置。该布局在这里是对称地相同的。调整装置36和旋转臂35安装在附接到框架21的中心框架37上。作为侧辊对的单排辊也是可能的,并且极其不同的辊形式也可设想为轮胎打包机(tyre packer),其也可用于器具的路面运输。再固结装置6将疏松的地面7在整个面积上压实,但也可设想到条状的再固结。再固结装置6设计成在若干个自由度上可多次移动。然而,仅再固结装置6相对于土壤耕作工具5、5'、5"的竖直调整能力或高度调整是对于控制器的功能来说决定性的。
Claims (14)
1.拖曳式土壤耕耘器具(1),所述土壤耕耘器具(1)具有用于悬挂在拖拉机(3)上的牵引装置(2)和连接到所述牵引装置(2)的框架(4)和在前部段中与所述框架(4)连接的土壤耕作工具(5),由此,用于疏松的地面(7)再固结的再固结装置(6)在所述土壤耕作工具(5)下游,由此,所述再固结装置(6)设计成利用至少一个调整装置(8)通过外部功率能够相对于所述土壤耕作工具(5)的高度调整,其中,至少一个深度引导装置(9)布置成邻近所述土壤耕作工具(5)的所述部段,
其特征在于,
用于调整所述再固结装置(6)的所述高度的所述调整装置(8)设计成利用控制器(10)控制所述深度引导装置(9)在所述地面(7)上的接触压力,并且以这样的方式:如果所述深度引导装置(9)的所述接触压力增加或减少,则通过调整装置(8)由所述控制器(10)重新调整所述再固结装置(6)的高度设定值。
2.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,其特征在于,所述拖曳式土壤耕耘器具(1)是带尖齿的耕耘机或短圆盘耙。
3.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
在所述深度引导装置(9)与所述土壤耕作工具(5)中的一个之间的最小距离小于在所述土壤耕作工具(5)的所述部段与所述再固结装置(6)之间的最小距离。
4.根据权利要求1或2或3所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述深度引导装置(9)在所述地面(7)上的所述接触压力能分阶段地或连续地作为控制变量被选择和调整。
5.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述深度引导装置(9)在所述地面(7)上的所述接触压力利用在所述深度引导装置(9)上的测量仪器(11)测量。
6.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
用于调整所述再固结装置(6)的所述高度的所述调整装置(8)的致动力由所述控制器(10)记录并且用来调节所述深度引导装置(9)的所述接触压力。
7.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
提供了用于在工作位置设定所述框架(4)的附加的调整装置(12),所述附加的调整装置(12)的致动力指示所述深度引导装置(9)的所述接触压力,其被包括以通过所述控制器(10)调节所述接触压力。
8.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述控制器(10)设计为三点控制器。
9.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述控制器(10)设计成操作所述拖拉机(3)的控制或定位元件。
10.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述深度引导装置(9)布置成横向于所述土壤耕作工具(5)的所述部段。
11.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述土壤耕作工具(5)的所述部段至少在前排形成所述土壤耕作工具(5)的梯形分布。
12.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
至少一个附加的调整装置(13)附接到所述牵引装置(2),所述牵引装置(2)设计成将所述土壤耕耘器具(1)的重量的一部分传递到所述拖拉机(3)。
13.根据权利要求1所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述土壤耕耘器具(1)附接到高度可调整的运输底盘(14)。
14.根据权利要求13所述的拖曳式土壤耕耘器具,
其特征在于,
所述运输底盘(14)设计成能够经由附加的调整装置(40)调整高度,以用于与利用用于调整所述再固结装置(6)的高度的所述调整装置(8)的序列控制一起来调整所述再固结装置(6)的高度。
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